Das Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik der TU Clausthal erforscht umfassend das Verhalten von Materialien und Werkstoffen. Unser Ziel ist es, innovative Materialien und Prozesse zu ermöglichen, die den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und ökologischen Verantwortung folgen sowie eine alternde Gesellschaft unterstützen.

Mit dem Amtsantritt von Prof. Dr. Uwe Wolfram im Oktober 2023 wurde ein neuer Schwerpunkt auf die Digitalisierung in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik gesetzt. Dazu gehört die Untersuchung biologischer Gewebe und Organe mit besonderem Fokus auf mineralverstärkte Biopolymere, Biokeramiken, Biogläser und deren Komposite. Mineralisierte Materialarchitekturen stehen dabei im Zentrum unseres Interesses. Diese Materialien sind intrinsisch zirkulär, erzeugen keinen nicht-wiederverwendbaren Abfall und verfügen über Eigenschaften, die technischen Materialien häufig überlegen sind.

Zur Untersuchung der Materialeigenschaften setzen wir eine Kombination aus innovativen Experimenten, numerischen Methoden und mathematischen Modellen ein – von der molekularen bis zur makroskopischen Skala. Die digitale Repräsentation von Materialarchitekturen sowie Algorithmen zur Datenverarbeitung und -interpretation sind dabei essenzielle Werkzeuge, um die Zusammenhänge zwischen Prozess, Funktion und Struktur zu verstehen – sowohl in technischen als auch in pathophysiologischen (biomedizinischen) Kontexten. Unsere Untersuchungen umfassen etablierte Verfahren wie XRD, EDX, µCT, REM und RFA ebenso wie hochauflösende Analysen an Großforschungsanlagen wie Synchrotronen.

Dabei verlieren wir unsere wissenschaftliche Herkunft nicht aus dem Blick.

Die Neuausrichtung auf digitale und bioinspirierte Materialforschung ergänzt und stärkt unsere traditionellen Forschungsschwerpunkte, ohne sie zu ersetzen. In Wertschätzung unseres wissenschaftlichen Erbes setzen wir die Untersuchung von Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen in metallischen Werkstoffen fort – insbesondere bei Leichtmetallen wie Aluminium, Magnesium und Titan, aber auch bei Kupfer- und Eisenwerkstoffen.

Unsere Arbeiten konzentrieren sich dabei auf Festigkeit unter verschiedenen Belastungen – etwa statisch (Kriechverhalten), quasi-statisch (Zug und Druck), zyklisch (Dauerschwingprüfungen) und dynamisch (Kerbschlagbiegeprüfungen). Weitere Themen sind das Dämpfungsverhalten weichmagnetischer Werkstoffe, die Langzeitformstabilität sowie die Kornfeinung von Gusswerkstoffen. Auch die Optimierung des Dauerschwingverhaltens durch mechanische Oberflächenverfestigung (z. B. Kugelstrahlen, Festwalzen) sowie das elektrochemische Korrosionsverhalten metallischer Werkstoffe sind Gegenstand intensiver Forschung. Unsere umfassenden Analysemethoden – darunter Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie – kommen zudem in praxisorientierten Schadensanalysen zum Einsatz. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in maßgeschneiderte Verbesserungsansätze für industrielle Anwendungen ein.

Durch interdisziplinäre Forschung, praxisnahe Ausbildung und enge Zusammenarbeit mit Industrie und Gesellschaft befähigen wir eine neue Generation von Wissenschaftlerinnen und Ingenieurinnen, den Wandel hin zu einer regenerativen Hightech-Gesellschaft aktiv mitzugestalten.

Gemeinsam entwickeln wir Materialien – und Denkweisen – für eine bessere Welt.