CARBONET: Neues BMBF-Projekt zur virtuellen Materialentwicklung
Unter dem Namen CarboNet wurde dem IPF, im Verbund mit namhaften Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen, für die Laufzeit von drei Jahren ein neues BMBF-Projektvorhaben bewilligt. Das Projekt ist in der BMBF-Initiative Virtuelle Materialentwicklung im BMBF-Rahmenprogramm Werkstoffinnovation für Industrie und Gesellschaft angesiedelt. Ziel ist die Entwicklung und Validierung physikalisch begründeter Materialmodelle und deren Implementierung in Simulationsprogramme für die Eigenschaftsvorhersage von Polymer-Composites mit Kohlenstoffnanoröhren (CNT). Dabei sollen insbesondere solche Theorien, Modelle und Simulationswerkzeuge entwickelt werden, die eine Vorhersage der Produkteigenschaften in Abhängigkeit von den Prozessparametern in der Kunststoffverarbeitung ermöglichen. Hierdurch wird eine hohe Wirksamkeit für die beschleunigte Entwicklung dieser völlig neuen Werkstoffklasse erreicht. Schwerpunkt der geplanten Arbeiten bilden Composites aus CNT und Polymeren mit verbesserter elektrischer Leitfähigkeit. Im Zentrum der Simulationen soll der Einfluss der Prozessparameter, wie z.B. Verarbeitungstemperatur, Scher- und Dehndeformationen oder Abkühlgeschwindigkeiten, auf die Produktmorphologie und die daraus resultierenden elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Bauteilen oder Halbzeugen aus CNT-Polymer-Composites stehen.
In der Elektrotechnik und Elektronik wie auch in der Automobilindustrie besteht eine starke Nachfrage nach leicht verarbeitbaren antistatisch eingestellten und elektrisch leitfähigen Kunststoff-Composites in der Form von Konstruktionswerkstoffen, Folien, Gießharzen, Klebstoffen. Der Markt beträgt allein für die europäische Elektro-Industrie über eine Milliarde Euro.
Das Projekt CarboNet ist ein Beispiel für die Umsetzung der IPF-Strategie, Forschung an der Schnittstelle der Naturwissenschaften zu den Ingenieurwissenschaften zu betreiben. Für die Projektleitung und -bearbeitung sind Prof. Dr. Gert Heinrich und Dr. Marina Grenzer verantwortlich.