Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
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X-CELERATE Ausbildung der nächsten Generation von Forschungsexperten für dynamische Röntgenbildgebung und intelligente neue Materialien

X-CELERATE ist eine wegweisende Initiative zur Entwicklung von 4DCT-Tools, die das Design und die Charakterisierung fortschrittlicher intelligenter Materialien beschleunigen sollen. Durch die Schaffung einer dynamischen Ausbildungsumgebung befähigt X-CELERATE eine neue Generation von Forschungsingenieuren mit unternehmerischem Denken, Innovationen voranzutreiben und den europäischen Fertigungssektor zu stärken.

Die additive Fertigung hat eine Revolution in der Herstellung und Konstruktion von Bauteilen ausgelöst. Allerdings sind herkömmliche 3D-Druckverfahren nach wie vor nur begrenzt in der Lage, dynamische Strukturkomponenten wie weiche Greifer, Self-Assembly-Systeme oder intelligente Aktoren herzustellen. Diese Einschränkung war der Ausgangspunkt für die Erforschung und Entwicklung des 4D-Drucks, einer Technik, bei der intelligente Materialien verwendet werden, die im 3D-Druckverfahren verarbeitet werden. Entsprechende Materialien besitzen Eigenschaften, die kontrolliert und reversibel verändert werden können beispielsweise als Reaktion auf äußere Reize wie Temperaturänderungen, Magnetfelder, Licht oder Chemikalieneinwirkung.

Trotz des enormen Potenzials des 4D-Drucks fehlen bis dato geeignete Verfahren, um intelligente Materialien dynamisch zu studieren, zu untersuchen und zu optimieren. Angesichts dieses Bedarfs an einer Lösung wird sich X-CELERATE darauf konzentrieren, die nächste Generation von Innovationsführern im Bereich der laborbasierten, zeitaufgelösten Röntgenbildgebung zu fördern, einer sich rasch entwickelnden Technologie, die ideal für die Untersuchung der Dynamik intelligenter Materialien geeignet ist. Zu den Herausforderungen gehören die Entwicklung von

  • maßgeschneiderten Strategien für die 4D-Röntgen-Computertomographie (4DCT),
  • 4DCT-Qualitätskontrollmethoden und
  • laborbasierter Phasenkontrastbildgebung für die Charakterisierung intelligenter Materialien mit geringer Dichte.

Um diese Herausforderungen erfolgreich zu bewältigen, ist ein multidisziplinärer Ansatz erforderlich, der Fachwissen aus verschiedenen Bereichen wie angewandter Mathematik, Physik, Materialwissenschaften und Produktdesign einbezieht.

Das Hauptziel von X-CELERATE ist daher die Erforschung neuartiger 4DCT- Tools und Methoden, um die Entwicklung und Charakterisierung fortschrittlicher Werkstoffe voranzutreiben. Durch die Bereitstellung einer umfassenden Ausbildungsumgebung möchte X-CELERATE eine neue Generation von Forschungsingenieuren mit unternehmerischem Denken fördern, die eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der europäischen Fertigungsindustrie spielen werden. X-CELERATE wird einen großen Schritt in Richtung der Ausschöpfung des vollen Potenzials intelligenter Materialanwendungen machen und damit den Weg für transformative Fortschritte in der europäischen Fertigungsindustrie ebnen.

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Durch die Bereitstellung einer umfassenden Ausbildungsumgebung möchte X-CELERATE eine neue Generation von Forschungsingenieuren mit unternehmerischem Denken fördern.