Interactive Surfaces, INM

Interaktive Oberflächen

Unsere Forschungsabteilung untersucht die mechanischen Eigenschaften von Materialien mit einem Fokus auf die Oberfläche. Wir streben ein Verständnis der Mechanismen von Adhäsion, Reibung und Verschleiß durch innovative Experimente an und tragen so zu einem Design von neuen Materialien mit mechanischen Funktionen bei. Unsere Projekte zielen beispielsweise auf die Kontaktmechanik neuartiger Schmierstoffe, die Nanomechanik von Biomaterialien, und die Berührungswahrnehmung von mikrostrukturierten Materialien.

Prof. Dr. Roland Bennewitz, INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Prof. Dr. Roland Bennewitz
Leiter Interaktive Oberflächen
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Mitarbeiter/innen
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Forschung

Molekulare Mechanik weicher Materie

Mit Hilfe der hochauflösenden Rasterkraftmikroskopie untersuchen wir molekulare Kräfte an der Oberfläche weicher Materialien. Einzelmolekül-Kraftspektroskopie an Hydrogelen trägt zu einem Verständnis und einer Kontrolle der Mechanismen von Bioadhäsion und Mechanotransduktion auf Biomaterialien bei. In aktiven Materialien setzen wir lichtgetriebene molekulare Motoren für die mechanische Stimulation ein. Für schnelle molekulare Kraftmessungen mit hohem Durchsatz entwickeln wir neuartige Methoden, die auf der Bewegung gebundener Partikel in mikrofluidischen Kanälen beruhen.

Wichtige Veröffentlichungen:

Nanotribologie

Reibungskraftmikroskopie im Ultrahochvakuum oder in wässrigen Lösungen zeigt molekulare Mechanismen der Reibung auf. Wir untersuchen zum Beispiel die Grenze der Superlubrizität von 2D-Materialien unter hohem lokalem Druck. Wir entwickeln unsere Forschungsarbeiten weiter in Richtung der Nanotribologie von Hydrogelen und untersuchen dissipative Wechselwirkungen einzelner fluktuierender Polymere.

Wichtige Veröffentlichungen:

Taktile Wahrnehmung von Materialien

Reibung mit der Fingerspitze spielt eine Schlüsselrolle im taktilen Erfühlen von Materialien und in der Wahrnehmung von Materialeigenschaften und Oberflächenstrukturen. Wir setzen psychophysikalische Studien ein, um Korrelationen zwischen der Reibung der Fingerspitze und individuellen Einschätzungen der Berührung von Materialien aufzuspüren.

Wichtige Veröffentlichungen:

Materialien für die Zukunft der taktilen Kommunikation

Materialien mit schaltbarer Oberflächenstruktur ermöglichen die schnelle Übertragung von Information durch Variation der gespürten Berührung. Wir entwickeln mikrostrukturierte Elastomere, deren Oberflächenwelligkeit durch angelegte elektrische Felder oder pneumatische Mechanismen verändert wird. Die sensorische Verarbeitung einer solcher Stimulation wird mit Hilfe von EEG und MEG bestimmt.

Wichtige Veröffentlichungen:

Publikationen

Mesostructural effects on the mechanical properties of Zr-based bulk metallic glasses

Caron, Arnaud | Zhang, Q. S. | Minkow, A. | Zadorozhnyy, V. A. | Fukuhara, M. | Fecht, Hans-Jörg | Louzguine-Luzgin, Dmitri V. | Inoue, Akihisa

Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing , 2013, 555 57-62.
http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2012.06.033

Stochastic noise in atomic force microscopy

Labuda, Aleksander | Lysy, Martin | Paul, William | Miyahara, Yoichi | Grütter, Peter | Bennewitz, Roland | Sutton, Mark

Physical Review E , 2012, 86 (3), 031104.
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.86.031104

Temporal development of indentation plasticity on the atomic scale revealed by force microscopy

Egberts, Philip | Gralla, Robert | Bennewitz, Roland

Physical Review B , 2012, 86 (3), 035446.
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.86.035446

Friction model for single-asperity elastic-plastic contacts

Mishra, Maneesh | Egberts, Philip | Bennewitz, Roland | Szlufarska, Izabela

Physical Review B , 2012, 86 (4), 045452.
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.86.045452

Discharge during detachment of micro-structured PDMS sheds light on the role of electrostatics in adhesion

Brörmann, Katrin | Burger, Karin | Jagota, Anand | Bennewitz, Roland

Journal of Adhesion , 2012, 88 (7), 589-607.
http://dx.doi.org/10.1080/00218464.2012.682897

OPEN ACCESS Weiterlesen
Phase transformations in Zr-based bulk metallic glass cyclically loaded before plastic yielding

Churyumov, A. Y. | Bazlov, A. I. | Zadorozhnyy, V. Y. | Solonin, A. N. | Caron, Arnaud | Louzguine-Luzgin, Dmitri V.

Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing , 2012, 550 358-362.
http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2012.04.087

Quantitative multichannel NC-AFM data analysis of graphene growth on SiC(0001)

Held, Christian | Seyller, Thomas | Bennewitz, Roland

Beilstein Journal of Nanotechnology , 2012, 3 179-185.
http://dx.doi.org/10.3762/bjnano.3.19

OPEN ACCESS Weiterlesen
On the glass transition temperature and the elastic properties in Zr-based bulk metallic glasses

Caron, Arnaud | Wunderlich, Rainer | Louzguine, Dmitri V. | Egami, Takeshi | Fecht, Hans-Jörg

Philosophical Magazine Letters , 2012, 91 (12), 751-756.
http://dx.doi.org/10.1080/09500839.2011.616181

On the anelasticity and strain induced structural changes in a Zr-based bulk metallic glass

Caron, Arnaud | Kawashima, Asahi | Fecht, Hans-Jörg | Louzguine-Luzguin, Dmitri V. | Inoue, Akihisa

Applied Physics Letters , 2011, 99 (17), 171907.
http://dx.doi.org/10.1063/1.3655999

Anion adsorption and atomic friction on Au(1 1 1)

Hausen, Florian | Gosvami, Nitya Nand | Bennewitz, Roland

Electrochimica Acta , 2011, 56 (28), 10694-10700.
http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2011.03.013

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