Die Forschung im Bereich der Materialwissenschaften erlebt derzeit durch innovative Ansätze und Technologien einen bemerkenswerten Aufschwung. Ein besonders herausragendes Beispiel ist die Arbeit von Prof. Dr. Anna Grünebohm, einer renommierten Expertin für ferroelektrische Werkstoffe. Ihre Forschungsbemühungen konzentrieren sich auf selbstabkühlende Materialien sowie die Energiegewinnung aus Bewegung, Funktionen von Sensoren und neue Computerkonzepte. Seit Januar 2026 hat sie eine Professur für „Modelling and Simulation for Materials Design“ inne und ist sowohl Teil der Fakultät für Maschinenbau als auch der Interdisciplinary Centres for Materials Simulation (ICAMS) an der Ruhr-Universität Bochum news.rub.de berichtet, dass ….

Prof. Grünebohm hat eine beeindruckende akademische Laufbahn absolviert, die von einem Diplomabschluss in Physik an der Universität Duisburg-Essen im Jahr 2008 bis hin zu unterschiedlichen Positionen in der Forschung reicht, unter anderem als Juniorprofessorin an der RUB. Ihre Schwerpunkte umfassen unter anderem die Entwicklung von Materialien mit speziellen Eigenschaften wie Oxiden mit Perovskitstruktur und Ferroelektrika. Diese Materialien, die ihre Eigenschaften durch elektrische Felder verändern können, haben das Potenzial, nachhaltige Technologien, insbesondere im Bereich der Kühlung, zu revolutionieren. Dies ist besonders wichtig angesichts der globalen Herausforderungen im Umgang mit Treibhausgasen [uni-due.de beschreibt die Relevanz von Funktionswerkstoffen].

Die Rolle von Smart Materials

Funktionswerkstoffe, auch bekannt als „Smart Materials“, sind entscheidend für die Entwicklung moderner Technologien. Sie kommen in verschiedenen Branchen zum Einsatz, darunter der Automotive-Sektor, Raumfahrt, Militär und Kommunikationssysteme. Solche Materialien können physikalische Größen umwandeln, was sie äußerst anpassungsfähig macht. Ein Beispiel hierfür sind thermische und magnetische Formgedächtnislegierungen, die auf bestimmte Umwelteinflüsse reagieren und ihre Geometrie ändern können [uni-due.de erklärt die Funktionalität von Funktionswerkstoffen].

Besondere Herausforderungen stehen jedoch bei der Modellierung von Smart Materials an. Aktuelle Modelle stoßen auf Stabilitätsprobleme, insbesondere unter inhomogenen Randbedingungen. Daher wird in der DFG-Forschungsgruppe 1509 an der Entwicklung robuster Modellierungswerkzeuge für ferroische Funktionsmaterialien gearbeitet. Ziel ist es, die Kopplung von elektrischer Polarisation, Magnetisierung und Dehnung auf verschiedenen Skalen zu verstehen und eine umfassende Datenbasis für das magneto-elektro-mechanische Materialverhalten zu schaffen [iwu.fraunhofer.de beleuchtet die Herausforderung der Modellierung].

Innovationen und Anwendungsgebiete

Die Möglichkeit, Funktionen direkt in die Bauteilstruktur zu integrieren, stellt eine weitere spannende Perspektive für Produktdesigns dar. Smart Materials bieten Lösungen, die nicht nur die Komplexität und das Gewicht von Bauteilen reduzieren, sondern auch neue Möglichkeiten im Einsatz erst ermöglichen. So könnten beispielsweise Piezokeramiken genutzt werden, die auf Verformung reagieren und elektrische Energie erzeugen, um als Signalgeber oder zur Umwandlung von Schallwellen eingesetzt zu werden [news.rub.de verweist auf die Innovationskraft in der Materialforschung].

In einer Zeit, in der der Bedarf an nachhaltigen und effizienteren Materialien steigt, ist die Forschungsarbeit von Prof. Grünebohm und anderen Experten unverzichtbar. Sie leisten einen bedeutenden Beitrag zur Gestaltung der Materialwissenschaften der Zukunft und zur Entwicklung smarter Lösungen, die sowohl technologischen als auch ökologischen Anforderungen gerecht werden.