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Technologien und Werkstoffe

Im Fokus dieses Schwerpunktes stehen innovative Verfahren für die Fertigung, aber auch optische Systeme und die Nano- und Mikrotechnologien. Außerdem ist die Entwicklung neuer, anwendungsspezifischer Werkstoffe ein wesentliches Element in diesem Bereich.

Fertigungstechnologien

Die Fertigungstechnologien an der Ernst-Abbe-Hochschule sind ein sehr industrienaher Forschungsbereich. Zentral ist zum einen die Werkstoffbearbeitung mittels Laser: Markieren, Abtragen, Schweißen. Durch den Einsatz von Laserstrahlung können ganz neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, insbesondere bei der Wahl des Materials. Zum anderen ist die Werkzeug- und Zerspantechnik ein Forschungsgebiet an der EAH. Hier liegen Erfahrungen zur optimalen Gestaltung von Werkzeugen und Technologien mittels Simulation und Experiment vor.

O​​​ptiktechnologien​​​ und optische Systeme

Im Forschungsbereich „Optiktechnologien und optische Systeme" wird das Thema Optik aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet. Zum einen entwickeln und erproben wir neue optische Systeme im Bereich der Mikrooptik. Diese eröffnen neue Möglichkeiten in Forschungs- und Entwicklungsaufgaben. Darüber hinaus werden an der Hochschule Technologien zur Herstellung hochpräziser Optiken untersucht. Dabei kommen Ultraschall- und Lasertechnologien zum Einsatz.

Mikro- un​​d Nanotechnologie

Kleinste Strukturen stehen im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten im Bereich „Mikro- und Nanotechnologie". Zum einen findet sich hier die Mikro- und Nanooptik wieder, bei der an der Ernst-Abbe-Hochschule (EAH) unter anderem zu multifokalen Linsen und Optiken im Subwellenlängenbereich geforscht wird. Ein zweiter Schwerpunkt bildet die Halbleitertechnologie. Die Kernkompetenz liegt in der Anwendung von innovativen hochenergetischen Ionenstrahlkonzepten zur Analyse und Modifikation von Leistungshalbleiterbauelementen.

A​dditive Fertigungstechnologien

Bei der additiven Fertigung werden Teile im Gegensatz zu traditionellen Fertigungsverfahren nicht subtraktiv wie aus einem Halbzeug, sondern schichtweise aus einzelnen Schichten aufgebaut. Dabei kann eine hohe Bandbreite von Materialien verwendet werden, wobei diese auf einzelne additive Fertigungsverfahren beschränkt sind. Vorteile dieser Technologien sind neben der schnellen und relativ günstigen Prototypenfertigung die hohe Flexibilität hinsichtlich aufbaubarer Geometrien. Neben den additiven Fertigungsverfahren welche Kunststoffe oder Metalle verarbeiten können, wird an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena auch der Druck von zellbeladenen Hydrogelen erforscht.

Technologien im E​​xplosionsschutz

Der Explosionsschutz ist ein bedeutsamer Bereich der Sicherheitstechnik mit der Hauptaufgabe, Explosionen zu vermeiden oder ihre gefährlichen Auswirkungen zu begrenzen. Bei einer Vielzahl von Prozessen können aufgrund der eingesetzten Stoffe explosionsfähige Atmosphären in Verbindung mit dem Sauerstoff in der Luft entstehen. Durch das Hinzuführen einer Zündquelle kann eine bedrohliche Explosion ausgelöst werden. Um diese Gefahr in den betroffenen Bereichen zu reduzieren, existieren verschiedene Maßnahmen zum elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz, die stetig mit Hilfe neuer Erkenntnisse weiterentwickelt werden.

Funkt​​ionskeramische Werkstoffe

Funktionskeramiken sind in vielen Bereichen der Technik unverzichtbar. Sie gewährleisten, oft unbemerkt für den Nutzer von Geräten, funktionale Eigenschaften (z.B. elektrische, magnetische, optische Funktionen) von einzelnen Bauelementen, welche zum Betrieb von Komponenten und ganzen Systemen notwendig sind. Damit sind funktionskeramische Werkstoffe aus vielen Bereichen der Technik, wie z.B. Informations- u. Kommunikationstechnik, Sensorik, Automotive und Industrie 4.0 nicht wegzudenken.

​Metallische Kon​​struktionswerkstoffe

Die Ernst-Abbe-Hochschule arbeitet im Bereich der Konstruktionswerkstoffe an verschiedenen Themenstellungen: Zum einen werden in enger Zusammenarbeit mit der Industrie metallische Werkstoffe für Hochtemperaturanwendungen entwickelt. Auf der anderen Seite steht die Entwicklung neuartiger metallischer Werkstoffe für verschleißbeanspruchte Bauteile im Fokus. Beide Themen erfordern eine detaillierte Charakterisierung der Werkstoffe hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, des Einsatzverhaltens sowie des strukturellen Aufbaus. Zusätzlich werden auch Schadensanalysen durchgeführt.

Physikalische Werkstoffdiagnostik

Die Schwerpunkte der Physikalischen Werkstoffdiagnostik an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena liegen auf den drei Gebieten der Röntgendiffraktometrie (XRD), der Elektronenmikroskopie und der Messung der physikalischen Eigenschaften von Funktionswerkstoffen (z.B. elektrische Leitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, Seebeck-Koeffizient). Der Forschungsbereich Physikalische Werkstoffdiagnostik leistet damit einen nicht unerheblichen Beitrag zur Bestimmung von Struktur-/Eigenschaftsbeziehungen, deren Verständnis bei der Entwicklung neuer, smarter Materialien von grundlegender Bedeutung ist. Die bei uns hauptsächlich untersuchten Materialien sind Funktionskeramiken, Metalle und Metalllegierungen sowie in geringerem Umfang Kunststoffe und Gläser.