"Nanomechanik": Festigkeit durch Miniaturisierung in Metallen und Biosystemen

Mechanische Eigenschaften sind stark größenabhängig: eingeengte Metallvolumina im Submikronbereich zeigen um Größenordnungen veränderte Fließgrenzen sowie modifiziertes Ermüdungs- und Bruchverhalten. Durch Anwendung von Dünnschichtproben konnten in den letzten Jahren wichtige Einblicke in die Grundlagen von eingeengten Deformationsprozessen gewonnen werden. Aber auch mechanische Oberflächeneffekte in der Biologie zeigen ein Skalenverhalten: Insekten, Spinnen und Geckos verdanken ihre gute Adhäsion mikro- und nanoskopischen Haftorganen. In Zusammenarbeit mit Zoologen entwickeln wir ein grundlegendes Verständnis für diese biomechanischen Phänomene, mit dem Ziel der Herstellung und Optimierung künstlicher Systeme, die in der Mikrotechnik und Medizin von Interesse sind. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über die experimentellen Ergebnisse und die mathematischen Modelle auf diesem Gebiet, das sich zunehmend als Teilgebiet einer "Nanomechanik" etabliert.