Einzellige Organismen wie Diatomeen bilden die wichtigste Basis der marinen Nahrungsnetze. Sie haben einen hohen Anteil an der globalen Primärproduktion und beeinflussen maßgeblich die Biogeochemie der Ozeane. Tiere wie Krill, Fische und Wale sind größtenteils von ihnen abhängig. Dieser Erfolg der Diatomeen ist größtenteils auf die Entwicklung artspezifischer Silikatschalen zurückzuführen, die sie vor Fraßfeinden wie Copepoden und Krill schützen.

Wir erforschen die Prinzipien, die die Exoskelette (Schalen) dieser Organismen zu extrem leichten und stabilen Konstruktionen machen. Dabei haben wir festgestellt, dass die hoch komplexen Geometrien der Schalen einen großen Anteil an diesen Eigenschaften haben. Aus diesen Forschungsergebnissen haben wir 2005 den bionischen Produktentstehungprozess ELiSE entwickelt und seitdem kontinuierlich weiter ausgebaut.

Aktuell untersuchen wir Nanostruktur und Morphogenese von Diatomeenschalen, um das ELiSE-Verfahren optimal auf hoch entwickelte Verbundmaterialien und Fertigungsverfahren wie Feinguss oder Additive Manufacturing (AM) anpassen zu können. Umgekehrt nutzen wir Neuentwicklungen aus den Industrieprojekten wie die parametrische Optimierung mit Hilfe genetischer Algorithmen, um neue Erkenntnisse zur  funktionellen Morphologie von Planktonorganismen zu erhalten. In diesem Bereich werden darüber hinaus mikroskopische Analysen und 3D-Rekonstruktionen, mikromechanische Tests, Kulturexperimente und ökologische Untersuchungen durchgeführt.

Unser Ziel ist es, Grundlagenforschung, Anwendungsforschung und Produktentwicklung im Bereich Leichtbau in Natur und Technik systematisch weiter zu entwickeln und dabei die hier vorhandenen, starken Synergieeffekte konsequent zu nutzen. Daher arbeiten wir eng mit anderen Abteilungen des AWI, insbesondere dem Hustedt-Arbeitsplatz für Diatomeenforschung und der Polaren Biologischen Ozeanographie, anwendungsorientieren Instituten wie dem KIT, Verbänden wie BioKon und VDI, sowie Industrieunternehmen aus verschiedenen Branchen zusammen.

Aktuelles

Veröffentlichung: S. Andresen (2021) Impact of Different Components and Boundary Conditions on the Eigenfrequencies of a Magnet-Girder Assembly. Instruments 5(3), 29.

24. - 29.07.2021 - Vortrag von Simone Andresen auf der 11th International Conference on Mechanical Engineering Design of Synchrotron Radiation Equipment and Instrumentation (MEDSI) mit dem Titel "Innovative and biologically inspired PETRA IV girder design”

10.06.2021 - Online Networking-Event zum zweiten Open Call im OASIS Projekt
Treffen Sie uns bei einem interaktiven Networking-Event, um mit uns und anderen Dienstleistern des Projekts ins Gespräch zu kommen. Informieren Sie sich über den zweiten Open Call und erfahren Sie, wie Sie teilnehmen können. Weitere Infos auf unserer Projektseite.

24. bis 28.05.2021 - Konferenz-Poster auf der "12th international Particle Accelerator Conference" (IPAC) 2021: "Development of a Biologically Inspired Girder Design" (S. Andresen)

27.05.2021 - Webinar Design for AM: What is the future of products?
Dr. Christian Hamm wird im Rahmen dieses Webinars zu folgendem Thema sprechen:
11:45 - 12:30 "Potential of Additive Manufacturing to Realize High-Performance Biomimetic Design Solutions at Different Scales"
(in Englischer Sprache)

04.03.2021 - Interview von Christian im Magazin Leichtbauwelt
In der Serie "Köpfe der Leichtbauwelt" stellt das Magazin Leichtbauwelt - Inspiration für Ihren Fortschritt im Leichtbau Meschen vor, die an den Schlüsselpositionen in unterschiedlichen Brachen und Funktionen im Leichtbau tätig sind. In der aktuellen Ausgabe ist Dr. Christian Hamm der Interviewpartner.

Veröffentlichung: S. Andresen (2021): Impact of Bio-inspired Structural Irregularities on Plate Eigenfrequencies In: Sapountzakis E.J., Banerjee M., Biswas P., Inan E. (Hrsg) Proceedings of the 14th International Conference on Vibration Problems. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore.

Leitung
Dr. Christian Hamm

Assistenz / Website
Sandra Coordes

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