Materialwissenschaft

In der Materialwissenschaft geht es darum, Werkstoffe zu erforschen, zu entwickeln, zu produzieren und zu prüfen. Erforscht wird, wie dauerhaft, sicher und nachhaltig entwickelte Stoffe sind und wo sie eingesetzt werden können.

Die Wissenschaft der Werkstoffe erstreckt sich über ein sehr breit gefächertes Spektrum: Von Polymeren, Keramiken, Metallen und ihren Legierungen, über Materialien mit speziellen optischen und elektronischen Eigenschaften, und über Verbundwerkstoffe bis zu Biomaterialien.

Das strukturelle Grundgerüst dieser Materialien muss bis zum atomaren Massstab entschlüsselt werden. Damit werden die Phänomene verständlich, die ihr makroskopisches Verhalten bestimmen. Erst auf dieser Grundlage können Ingenieurinnen und Ingenieure den Werkstoff beeinflussen und ihm spezifische Eigenschaften verleihen. Sie verändern etwa die Zusammensetzung der Legierung, "bauen" andere Substanzen ein oder erreichen durch Erhitzen ein bestimmtes Gefüge.

Das Verhalten eines Werkstoffes in Produktion und Einsatz wird durch das Zusammenspiel chemischer, physikalischer und teilweise biologischer Faktoren bestimmt. Bei der Werkstoffauswahl spielen wirtschaftliche Überlegungen häufig eine zentrale Rolle, und auch die Frage der Umweltverträglichkeit gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Materialwissenschaftler/innen verfügen deshalb nicht nur über naturwissenschaftliche Grundlagen, sondern auch über ein Verständnis für verfahrenstechnische, ökonomische und ökologische Zusammenhänge.