Interactive Surfaces, INM

Interaktive Oberflächen

Unsere Forschungsabteilung untersucht die mechanischen Eigenschaften von Materialien mit einem Fokus auf die Oberfläche. Wir streben ein Verständnis der Mechanismen von Adhäsion, Reibung und Verschleiß durch innovative Experimente an und tragen so zu einem Design von neuen Materialien mit mechanischen Funktionen bei. Unsere Projekte zielen beispielsweise auf die Kontaktmechanik neuartiger Schmierstoffe, die Nanomechanik von Biomaterialien, und die Berührungswahrnehmung von mikrostrukturierten Materialien.

Prof. Dr. Roland Bennewitz, INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Prof. Dr. Roland Bennewitz
Leiter Interaktive Oberflächen
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Mitarbeiter/innen
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Forschung

Molekulare Mechanik weicher Materie

Mit Hilfe der hochauflösenden Rasterkraftmikroskopie untersuchen wir molekulare Kräfte an der Oberfläche weicher Materialien. Einzelmolekül-Kraftspektroskopie an Hydrogelen trägt zu einem Verständnis und einer Kontrolle der Mechanismen von Bioadhäsion und Mechanotransduktion auf Biomaterialien bei. In aktiven Materialien setzen wir lichtgetriebene molekulare Motoren für die mechanische Stimulation ein. Für schnelle molekulare Kraftmessungen mit hohem Durchsatz entwickeln wir neuartige Methoden, die auf der Bewegung gebundener Partikel in mikrofluidischen Kanälen beruhen.

Wichtige Veröffentlichungen:

Nanotribologie

Reibungskraftmikroskopie im Ultrahochvakuum oder in wässrigen Lösungen zeigt molekulare Mechanismen der Reibung auf. Wir untersuchen zum Beispiel die Grenze der Superlubrizität von 2D-Materialien unter hohem lokalem Druck. Wir entwickeln unsere Forschungsarbeiten weiter in Richtung der Nanotribologie von Hydrogelen und untersuchen dissipative Wechselwirkungen einzelner fluktuierender Polymere.

Wichtige Veröffentlichungen:

Taktile Wahrnehmung von Materialien

Reibung mit der Fingerspitze spielt eine Schlüsselrolle im taktilen Erfühlen von Materialien und in der Wahrnehmung von Materialeigenschaften und Oberflächenstrukturen. Wir setzen psychophysikalische Studien ein, um Korrelationen zwischen der Reibung der Fingerspitze und individuellen Einschätzungen der Berührung von Materialien aufzuspüren.

Wichtige Veröffentlichungen:

Materialien für die Zukunft der taktilen Kommunikation

Materialien mit schaltbarer Oberflächenstruktur ermöglichen die schnelle Übertragung von Information durch Variation der gespürten Berührung. Wir entwickeln mikrostrukturierte Elastomere, deren Oberflächenwelligkeit durch angelegte elektrische Felder oder pneumatische Mechanismen verändert wird. Die sensorische Verarbeitung einer solcher Stimulation wird mit Hilfe von EEG und MEG bestimmt.

Wichtige Veröffentlichungen:

Publikationen

2017
Importance of surface oxide for the tribology of a Zr-based metallic glass

Kang, S. J. | Rittgen, Kai T. | Kwan, S. G. | Park, H. W. | Bennewitz, Roland | Caron, Arnaud

Friction , 2017, 5 (1), 115-122.
http://dx.doi.org/10.1007/s40544-017-0149-7

OPEN ACCESS Weiterlesen
Dynamic shear force microscopy of confined liquids at a gold electrode

Kraemer, Guenther | Hausen, Florian | Bennewitz, Roland

Faraday Discussions , 2017, 199 299-309.
http://dx.doi.org/10.1039/C6FD00237D

2016
Dynamic shear force microscopy of viscosity in nanometer-confined hexadecane layers

Kraß, Marc-Dominik | Gosvami, Nitya Nand | Carpick, Robert W. | Müser, Martin H. | Bennewitz, Roland

Journal of Physics: Condensed Matter , 2016, 28 (13), 134004.
http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/28/13/134004

Novel Experiments Reveal Scratching and Transfer Film Mechanisms in the Sliding of the PEEK/Steel Tribosystem

Pei, Xian-Qiang | Lin, Le-Yu | Schlarb, Alois K. | Bennewitz, Roland

Tribology Letters , 2016, 63 (3), 1-9.
http://dx.doi.org/10.1007/s11249-016-0732-5

2015
Surface softening in metal-ceramic sliding contacts: An experimental and numerical investigation

Stoyanov, Pantcho | Merz, Rolf | Romero, Pedro A. | Wählisch, Felix C. | Torrents Abad, Oscar | Gralla, Robert | Stemmer, Priska | Kopnarski, Michael | Moseler, Michael | Bennewitz, Roland | Dienwiebel, Martin

ACS Nano , 2015, 9 (2), 1478-1491.
http://dx.doi.org/10.1021/nn505968m

OPEN ACCESS Weiterlesen
Mechanisms of friction and wear reduction by carbon fiber reinforcement of PEEK

Pei, Xian-Qiang | Bennewitz, Roland | Schlarb, Alois K.

Tribology Letters , 2015, 58 (3), 48.
http://dx.doi.org/10.1007/s11249-015-0520-7

Kann man Atome sehen? Rasterkraftmikroskopie und die Philosophie des Abbildens.

Bennewitz, Roland | Strobach, Niko

Physik Journal , 2015, 14 (3), 37-42.

Dynamic effects in friction and adhesion through cooperative rupture and formation of supramolecular bonds

Blass, Johanna | Albrecht, Marcel | Bozna, Bianca L. | Wenz, Gerhard | Bennewitz, Roland

Nanoscale , 2015, 7 (17), 7674-7681.
http://dx.doi.org/10.1039/C5NR00329F

OPEN ACCESS Weiterlesen
Switching adhesion and friction by light using photosensitive guest-host interactions

Blass, Johanna | Bozna, Bianca L. | Albrecht, Marcel | Krings, Jennifer A. | Ravoo, Bart Jan | Wenz, Gerhard | Bennewitz, Roland

Chemical Communications , 2015, 51 (10), 1830-1833.
http://dx.doi.org/10.1039/C4CC09204J

OPEN ACCESS Weiterlesen
Friction mediated by redox-active supramolecular connector molecules

Bozna, Bianca L. | Blass, Johanna | Albrecht, Marcel | Hausen, Florian | Wenz, Gerhard | Bennewitz, Roland

Langmuir , 2015, 31 (39), 10708-10716.
http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.5b03026

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