FORTBILDUNG

Einführung in Bio-inspirierte und interaktive Materialien

  • 01.10. - 02.10.2019
  • Universität Bayreuth
  • Bayreuth
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Beschreibung

DAS GENAUE PROGRAMM ZUR FORTBILDUNG FOLGT IN KÜRZE

Die Anforderungen an die Entwicklung moderner Materialien gehen verstärkt dahin, multifunktionelle, adaptive, interaktive und stimuli-responsive (auf Signale reagierende) Materialeigenschaften zu kombinieren. Für solche high-performance Materialien, die exzellente primäre Materialeigenschaften wie hohe Festigkeit oder Zähigkeit mit einem komplexen Anforderungsprofil in Bezug auf Funktionalität integrieren, bieten biologische Materialien und Strukturen ein Reservoir vielversprechender konzeptioneller Lösungsansätze. Biologische Materialien sind künstlich hergestellten Materialien oft überlegen, da letztgenannte in der Regel nur wenige Funktionen erfüllen und selten eine inhärente Anpassungsfähigkeit aufweisen. Durch die Überführungvon charakteristischen biologischen Prinzipien wie hierarchischer Aufbau, Interaktion mit der Umwelt, und durch Selbstorganisation und -assemblierung unterstützte Materialgenese auf technische Herstellungsprozesse können innovative bioinspirierte Materialien mit neuen Eigenschaften entwickelt werden, die über klassische Verfahren nicht generierbar sind.

Die Erforschung und Entwicklung von bioinspirierten Materialien ist ein innovativer, interdisziplinärer Ansatz der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik mit dem Ziel, Vorbilder für technische Anwendungen in der Natur zu identifizieren, zu verstehen, und darauf basierend nachhaltige, intelligente und zukunftsorientierte Produkte hervorzubringen. Bioinspiration ist auf unzählige Felder und Bereiche anwendbar. Die bekannten Entwicklungen reichen vom Lotus-Effekt® für schmutzabweisende Oberflächen oder selbstreparierende Polymermembranen und Gecko-Tape® zur kleberlosen reversiblen Anhaftung bis hin zur künstlichen Spinnenseidenfaser BioSteel®. Die Innovationsmöglichkeiten sind deshalb gerade auf diesem Disziplinen überschreitenden Gebiet immens - eine Erkenntnis, die sich auch in immer mehr Industrieunternehmen durchsetzt.

Die Fortbildung fokussiert auf bioinspirierte Materialforschung und gliedert sich in die Themenschwerpunkte:

  • Fasertechnologien für Biopolymerverarbeitung,
  • Strukturierung durch Bio-Templating, sowie
  • additive Fertigungsverfahren durch 3D-Druck.

Die Fortbildung bietet dabei einen Einblick in die verschiedenen industriell relevanten Faserherstellungstechnologien auf Lösungsmittelbasis wie Nass-Spinnen und Elektro-Spinnen zur Prozessierung von (Bio-)Polymeren, es werden aber auch spezielle Techniken wie das Zentrifugen-Elektrospinnen vorgestellt. Der zweite Themenschwerpunkt geht auf die Verfahren zur Herstellung von komplexen, hierarchisch strukturierten Materialien durch die Verwendung von natürlichen Strukturtemplaten (z.B. Holz) und deren Umwandlung in anorganische Funktions- und Strukturmaterialien ein. Als dritter Themenschwerpunkt wird der 3D-Druck als wichtiges additives Fertigungsverfahren in Industrie, Forschung und Biomedizin behandelt. Am Beispiel von Biotinten wird das Potential für zukünftige Anwendungen z. B. in der Biomedizin aufgezeigt.

Während der Fortbildung werden alle Aspekte der Materialentwicklung angesprochen, sowie Beispiele erfolgreicher Produktentwicklungen gezeigt. Führungen durch modernste Labore der Universität Bayreuth sowie durch die Forschungseinrichtung der Neue Materialien Bayreuth GmbH ergänzen das Programm mit praktischen Aspekten. Somit wird ein umfassender Überblick über den derzeitigen Entwicklungsstand von bio-inspirierten Materialien einschließlich ihrer Möglichkeiten und Grenzen gegeben.

Zur Teilnahme an der Fortbildung werden alle interessierten Fach- und Führungskräfte aus den verschiedensten Bereichen der Industrie, Wirtschaft und Wissenschaft angesprochen, die ihre Kenntnisse in bio-inspirierter Materialentwicklung erweitern bzw. vertiefen wollen.

 

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