Langlebigkeit

Bei Beschädigung reagieren Pflanzen und andere Lebewesen mit Heilungs- und Reparaturmechanismen. Auf diese Weise können sie ein komplettes Systemversagen, also den Tod des Organismus, abwenden. Forschende in livMatS wollen solche Fähigkeiten zur Selbstreparatur auch auf unbelebte Strukturen übertragen.
Dafür verfolgen sie mehrere Ansätze: den Einbau von Trainings- und Stabilisierungsmechanismen, die durch lokale Belastungen aktiviert werden, Häutungs- oder Selbstversiegelungsmechanismen sowie einen modularen Aufbau, der den Ausfall einzelner Systemkomponenten ausgleichen kann.

Eine Kombination dieser Selbstschutz-, Selbstreparatur- und Fehlertoleranzfunktionen über verschiedene Größenskalen hinweg wird die Langlebigkeit, Stabilität und Widerstandsfähigkeit der neu entwickelten Materialsysteme erhöhen. So wird ihre Funktionalität bis zum Ende ihrer definierten Lebensdauer sichergestellt. Eine zentrale Herausforderung dabei ist, aus den unterschiedlichen Optionen die effizientesten technischen Ansätze auszuwählen.

Koordinatoren Forschungsbereich C
Prof. Dr. Chris Eberl, Prof. Dr. Jürgen Rühe

Projekte in Forschungsbereich C

• Abscission and self-repair in biological and artificial materials systems
• Training and self-healing by interface snapping mechanisms
• Self‐sealing by orchestrating chemical and mechanical mechanisms and processes as basis for self‐healing in livMatS
• Embedded (micro)‐fluidic networks in soft materials systems: A route to adaptive processes, selfregulation and self‐repair
• Hierarchically Programmable Materials with Propagating Stimulus Responsive Elements and Metamaterial Ultrastructuring
  Kooperationsprojekt Forschungsbereiche B und C.
• Training Materials like Muscles
  Kooperationsprojekt Forschungsbereiche B und C.

Kurzprojekte 2021 - abgeschlossen

• Fatigue in energy-harvesting mechanical metamaterials
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche A und C. Junior Research Group leader: Dr. Viacheslav Slesarenko

Kurzprojekte 2020 - abgeschlossen

• Twist-to-bend ratios of petioles and transition zones with different shapes and tapering modes
  Principal investigator: Dr. Olga Speck

Booster Projects 2021 - abgeschlossen

• “Trained plants”: Responses of plant leaves of Pilea peperomioides to various mechanical stimuli
  Principal investigator: Dr. Olga Speck
• A Soft Biomimetic Actuator Inspired by the Self-Sealing Motion of Succulent Plants
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche C und Demonstratoren. Principal investigators: Prof. Dr. Thomas Speck and Dr. Olga Speck
  Responsible Investigator: Prof. Dr. Claas Müller
• Reliability of mechanical metamaterials
  Principal investigators: Prof. Dr. Lars Pastewka, Dr. Viacheslav Slesarenko, and Prof. Dr. Chris Eberl
• Heterogeneity as an ally against defects
  Principal investigator: Dr. Viacheslav Slesarenko
• (Self-)adaptive energy-autonomous materials systems for building hulls inspired by hygroscopically actuated plant structures
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C. Principal Investigators: Prof. Dr. Thomas Speck and Prof. Dr. Jürgen Rühe
• Novel Materials Systems for Applications in Biomimetic Architecture and Building Construction
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C und Demonstratoren. Principal Investigators: Prof. Dr. Thomas Speck and Prof. Dr. Jürgen Rühe