Gewebebiomechanik

Unsere Forschung konzentriert sich auf das mechanische Verhalten biologischer Gewebe und Organe, mit besonderem Schwerpunkt auf mineralisierten Materialarchitekturen. Zu diesen Materialien gehören mineralverstärkte Biopolymere, Biokeramiken, Biogläser und deren Verbundwerkstoffe. Um die Eigenschaften dieser Materialien zu untersuchen, verwenden wir eine Kombination aus innovativen Experimenten, numerischen Methoden und mathematischen Modellen, die von der molekularen bis zur makroskopischen Längenskala reichen.

Die digitale Darstellung von Materialarchitekturen und deren Eigenschaften sowie die damit verbundenen Algorithmen zur Datenverarbeitung und -interpretation sind wesentliche Werkzeuge, um Einblicke in die Beziehung zwischen Funktion und Materialarchitektur zu gewinnen. Zu den wichtigsten Eigenschaften mineralisierter biologischer Gewebe gehören hohe Festigkeit, adaptive Materialarchitekturen mit vielfältigen physikalischen Eigenschaften, die auf ihre Umgebung reagieren und durch verteilte Fertigungsprozesse ermöglicht werden, sowie ein abfallfreier Kreislaufbetrieb und ein geringer Energieverbrauch.