Bei „Glas“ denken die meisten an Trinkgefäße oder Fenster, doch aus dem Werkstoff lässt sich – ebenso wie aus Keramik – noch viel mehr herausholen. „Wir beschäftigen uns am Institut seit 25 Jahren mit der Analyse von Effektpigmenten und haben in diesem Bereich viele Kompetenzen und Ideen entwickelt. Im neuen Geschäftsfeld können wir diese auf andere Bereiche übertragen. Um es mit einem Begriff aus der Optik zu sagen: Wir erweitern unser Spektrum“, erklärt Prof. Thomas Höche die Motivation für den Ausbau des Portfolios der anwendungsorientierten Materialforschung am Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale). Der Physiker ist seit 2010 am Fraunhofer IMWS tätig und leitet das neue Geschäftsfeld „Optische Materialien und Technologien“.
Die komplette Wertschöpfungskette im Blick
Die besondere Expertise seines Teams liegt dabei in der Kenntnis der Mikrostruktur von Materialien. Basierend auf Verfahren der Nano- und Oberflächenanalytik lassen sich Erkenntnisse über das Mikrogefüge von Gläsern, Glaskeramiken, optischen Schichten oder Effektpigmenten gewinnen, die eine Verbesserung von deren Eigenschaften erlauben. Die Fachleute am Fraunhofer IMWS betrachten für Unternehmen beispielsweise aus der optischen Industrie, dem Spezialmaschinenbau und der Lackindustrie die komplette Wertschöpfungskette von der Synthese über die Prozessierung und Analytik bis hin zur Simulation. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung laserbasierter Materialbearbeitungsprozesse.
Neue Möglichkeiten für die Materialentwicklung
„In vielen Werkstoffklassen bieten wir unseren Kunden nicht nur die reine Materialcharakterisierung an, sondern erschließen neue Möglichkeiten für die Materialentwicklung durch mikrostrukturbasiertes Materialdesign. So können wir neue Eigenschaften von Werkstoffen möglich machen, Entwicklungszeiten verkürzen, die Ressourceneffizienz verbessern und nicht zuletzt die Wertschöpfungstiefe vergrößern“, sagt Prof. Ralf B. Wehrspohn, Leiter des Fraunhofer IMWS, das mit dem neuen Bereich nun über sieben Geschäftsfelder verfügt.
Neue Großgeräte in Betrieb genommen
Zur Eröffnung wurden leistungsstarke neue Großgeräte in Betrieb genommen. Dazu gehört mit dem Hitachi HF 5000 das erste Rastertransmissionselektronenmikroskop dieses Modelltyps in Europa. Hinzu kommt ein Gasclusterionen-Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometer für die Oberflächenanalytik und eine Induktionsschmelze-Anlage, mit der sich eigenschaftsangepasste optische Gläser und Glaskeramiken synthetisieren lassen.
Mit Leazit, einer neuartigen Glaskeramik mit geringer Wärmeausdehnung, und Microprep, einem laserbasierten Probenpräparationsgerät für die Mikrostrukturdiagnostik, haben die Mitarbeitenden des neuen Geschäftsfeldes bereits nachgewiesen, wie leistungsfähig die von ihnen entwickelten Lösungen sind. Ersteres wurde mit dem Hugo-Junkers-Preis des Landes Sachsen-Anhalt als bestes Projekt der angewandten Forschung 2018 ausgezeichnet, Letzteres mit dem ersten Platz beim Innovationspreis 2018 des TÜV Süd geehrt.
