Keramische Hochleistungswerkstoffe
Was haben Zahnschmelz, Knochen und Perlmutt gemeinsam? Es sind biologische Materialien mit einer besonderen Härte, Festigkeit wie Steifigkeit, eben außerordentlichen Eigenschaften, wie sie Professor Gerold Schneider entschlüsselt. Der promovierte Physiker leitet an der TUHH das Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe und hat zusammen mit seinem Team die mechanischen Eigenschaften des Zahnschmelzes von der Makro- bis zur Nanoebene untersucht. Unter einem Rasterelektronen-Mikroskop mit 10 000-facher Vergrößerung entdeckte Schneider dabei ein hierarchisches Bauprinzips der Natur: Aus einzelnen Fasern wurden Bündel, in der Mikroebene ein regelrechtes Flechtwerk und in der Nanoebene die höchste Steifigkeit und Festigkeit überhaupt. Das hat Folgen für die Entwicklung neuartiger Werkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften, etwa für medizinische Implantate. Dabei von der Natur zu lernen, gehört zu den Aufgaben der Werkstoffwissenschaftler.