Magnetic Patterning Of Concrete

Das Pro­jekt MAG­NETIC PAT­TER­NING OF CON­C­RE­TE un­ter­sucht Mög­lich­kei­ten und St­ra­te­gi­en, Ober­flächen nach be­stimm­ba­ren Prin­zi­pi­en zu struk­tu­rie­ren und in re­zi­prok in­ter­de­pen­den­ten Pro­zes­sen zu funk­tio­na­li­sie­ren und zu ge­stal­ten.

Die Fra­ge­stel­lung äh­nelt dem An­lie­gen der Na­no­tech­no­lo­gie im Um­gang mit den kleins­ten Teil­chen Me­tho­den der Kon­trol­le und der ge­ziel­ten An­ord­nung von Ato­men, Mo­le­kü­len und Par­ti­keln zu ent­wi­ckeln. Hier ste­hen sich zwei An­sät­ze ge­gen­über: Das ge­ziel­te Po­si­tio­nie­ren ein­zel­ner Par­ti­kel (al­so ih­re Plat­zie­rung nach dem Bau­stein­prin­zip) und die me­tho­di­sche Ge­ne­rie­rung von Par­ti­keln­fel­dern. Ein neue­rer An­satz ist das so­ge­nann­te Mag­netic Pat­ter­ning, al­so die Struk­tu­rie­rung mit­tels mag­ne­ti­scher Kraft­fel­der.

Mag­netic Pat­ter­ning di­ent in der in der Nano­di­men­si­on dem Trans­port und der ge­ziel­ten An­ord­nung von Par­ti­keln. Wir sind da­mit auf Me­tho­den der Aus­nut­zung mag­ne­ti­scher Ef­fek­te auf­merk­sam ge­wor­den, die wir be­nut­zen, um in der Ma­kro­di­men­si­on mit Mi­kro- und Na­no-Par­ti­keln ei­ne Ma­trix zu be­ein­flus­sen. Die Phä­no­me­ne von Wel­len sind gleich­sam di­men­si­ons­über­g­rei­fend, sie tre­ten Ge­gen­satz zu an­de­ren Na­tur­kräf­ten in ver­g­leich­ba­rer Wei­se im Na­no-, Mi­kro- und Ma­kro-Be­reich auf. Ähn­li­ches gilt für den Mag­ne­tis­mus. Si­mu­la­tio­nen von Par­ti­kel­fel­dern mit­hil­fe ver­schie­de­ner Al­go­rith­men und Pro­to­typing-Ver­fah­ren er­mög­li­chen es uns, mehr über die­se Kräf­te zu ler­nen.

Wir un­ter­su­chen auch die Mög­lich­kei­ten der Ge­ne­rie­rung schwach struk­tu­rier­ter Mus­ter und un­spe­zi­fi­scher Par­ti­kel­for­ma­ti­on (Rau­schen). In ei­nem nächs­ten Schritt wer­den die si­mu­lier­ten Ver­fah­ren auf ein Sys­tem von Be­ton­ma­trix und Funk­ti­on­s­par­ti­keln an­ge­wen­det. Letz­te­re wer­den da­zu in ei­nem ei­gens ent­wi­ckel­ten Ver­fah­ren mag­ne­ti­siert. Das Vor­ge­hen ge­ne­riert Mo­del­le von ei­ge­ner struk­tu­rel­ler Lo­gik, Äst­he­tik und Funk­ti­on, die das Ver­hält­nis von Ma­te­rial und Form nicht im üb­li­chen Sin­ne der Ver­voll­komm­nung the­ma­ti­sie­ren. Auch im Grun­de wi­der­st­rei­ten­de Kräf­te dür­fen ge­stalt­wirk­sam wer­den. Er­geb­nis­se sind in­stal­la­ti­ve Ob­jek­te, pa­ra­me­tri­sche Echt­zeit­si­mu­la­tio­nen, Bil­der und Vi­deo­se­qu­en­zen, aber auch Ma­te­rial­mus­ter und Bau­tei­le. Dem An­satz ist ei­ne wis­sen­schaft­li­che Me­tho­dik ei­gen, die der An­nah­me folgt, nach dem Kräf­te nur an ih­rer Wir­kung er­kenn­bar sind. Die Er­geb­nis­se ver­an­schau­li­chen Na­tur­kräf­te als sich auf den Zu­stand von Ober­flächen aus­wir­ken­de Trans­for­ma­ti­on­s­pro­zes­se.