Langlebigkeit

Der Forschungsschwerpunkt "Langlebigkeit" umfasst die langfristige strukturelle Integrität und Funktionalität von lebenden Organismen und technischen Systemen. Pflanzen eignen sich besonders als biologische Modelle für technische Anwendungen, da sie verschiedene Funktionsprinzipien zur Schadenskontrolle entwickelt haben. Schadensvermeidung umfasst die Ausbildung von graduellen Übergängen und die Fähigkeit, strukturell und mechanisch auf Umweltbelastungen zu reagieren und so höheren Lasten standzuhalten. Schadensmanagement reicht von Selbstversiegelung und anschließender Selbstheilung bis hin zur Schaffung von Bruchstellen, die eine kontrollierte Trennung von Werkstoffsystemen gewährleisten. Darüber hinaus kann die Fehlertoleranz eines Gesamtsystems durch die Ausbildung von redundanten Strukturen erhöht werden.

Koordinatoren Forschungsbereich C
Prof. Dr. Chris Eberl, Prof. Dr. Jürgen Rühe

Projekte in Forschungsbereich C

Langzeitprojekte 2022 und 2023

• AI²nterface – Advanced interfaces for modular livMats through AI assisted design and experimental realization of programmable materials interfaces
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
• MetaGen4Morphing– Implementation of a programmable meta materials toolbox for complex shape morphing in adaptive and long living materials systems by simulation, experiments and machine learning
• Generation of Materials with Adaptive Mechanical Properties – Stimulus-Induced Lignification and Softening
• A4S - Autonomous Actuators for Adaptive Architecture and Soft Robotics
• Resilient hierarchical microfluidic networks for fuel transport and information processing
• Encapsulated Chemistries in Rationally Designed Metamaterials for Advanced Multi-Functionalities on Demand
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
• The mistletoe-host interface as model for long-term integrity by damage prevention and repair
• SNAPVALVE - Soft snap-through electromechanical valves for autonomous soft machines
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche C und Demonstratoren.
• METAINFLATE – Inflatable Metamaterials for Morphological Control
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche C und Demonstratoren.
• Making materials long-lasting: shedding of damaged layers in a locally controlled way
  Dieses Projekt ist Teil des Agnes-Pockels Doctoral Fellowship Program des Exzellenzclusters.
• Synthesis of small molecules bearing two C,H-inserting moieties able to functionalize and crosslink polymers
• Bridge-Project EXC livMatS / EXC IntCDC – architectural integration of self-shaping mechanisms

Langzeitprojekte 2019 und 2020

• Abscission and self-repair in biological and artificial materials systems
• Training and self-healing by interface snapping mechanisms
• Self‐sealing by orchestrating chemical and mechanical mechanisms and processes as basis for self‐healing in livMatS
• Eingebettete (mikro)-fluidische Netzwerke in weichen Materialsystemen: Ein Weg zu adaptiven Prozessen, Selbstregulierung und Selbstreparatur
• Hierarchically Programmable Materials with Propagating Stimulus Responsive Elements and Metamaterial Ultrastructuring
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
• Training Materials like Muscles
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
• Mechanical metamaterials that can adapt and learn
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
• Electret-based fluttering for wind energy harvesting with internal structure
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche A und C. Dieses Projekt ist Teil des Hermann Staudinger Doctoral Fellowship Program des Exzellenzclusters.
• Novel Materials for maskless lithography and 3D printing
  Dieses Projekt ist Teil des Hermann Staudinger Doctoral Fellowship Program des Exzellenzclusters.
• Development of an artificial Venus flytrap
  In Kollaboration mit den Forschungsbereichen A, B und Demonstratoren.

Booster Projekte 2023 - abgeschlossen

• Plant-inspired humidity-driven bending actuator
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und Demonstratoren.
  Responsible Investigator: Prof. Dr. Claas Müller
  Principal Investigators: Dr. Olga Speck und Prof. Dr. Thomas Speck
• 3D Printing of shape-morphing surfaces for mechanical metamaterial surfaces
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und Demonstratoren.
  Principal Investigator: Prof. Dr. Bastian E. Rapp
  Junior Research Group leader: Dr. Viacheslav Slesarenko
• Maskless microstructuring of livMatS surfaces
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und Demonstratoren.
  Principal Investigators: Prof. Dr. Jürgen Rühe und Prof. Dr. Bastian E. Rapp
• Intra- and extracellular self-assembly of filamentous protein polymers
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und D.
  Principal Investigator: Prof. Dr. Ralf Reski
• Programmable Hydrogel Hopper: Mechanical Confinement Harnessing Slow Deformation
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
  Principal Investigators: Prof. Dr. Chris Eberl und Prof. Dr. Bastian E. Rapp
• Modelling Abscission of Plant Organs as Inspiration for the Separation of Artificial Materials Systems
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche C und D.
  Principal investigator: Dr. Olga Speck
  Responsible Investigator: Prof. Dr. Patrick Dondl
• Thin-walled structures for soft machines via a new soap-bubbleinspired manufacturing technique
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und Demonstratoren.
  Principal Investigator: Prof. Dr. Chris Eberl

Booster Projekte 2021 - abgeschlossen

• “Trained plants”: Responses of plant leaves of Pilea peperomioides to various mechanical stimuli
  Principal investigator: Dr. Olga Speck
• A Soft Biomimetic Actuator Inspired by the Self-Sealing Motion of Succulent Plants
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche C und Demonstratoren.
  Principal investigators: Prof. Dr. Thomas Speck und Dr. Olga Speck
  Responsible Investigator: Prof. Dr. Claas Müller
• Reliability of mechanical metamaterials
  Principal investigators: Prof. Dr. Lars Pastewka, Dr. Viacheslav Slesarenko und Prof. Dr. Chris Eberl
• Heterogeneity as an ally against defects
  Principal investigator: Dr. Viacheslav Slesarenko
• (Self-)adaptive energy-autonomous materials systems for building hulls inspired by hygroscopically actuated plant structures
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B und C.
  Principal Investigators: Prof. Dr. Thomas Speck und Prof. Dr. Jürgen Rühe
• Novel Materials Systems for Applications in Biomimetic Architecture and Building Construction
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche B, C und Demonstratoren.
  Principal Investigators: Prof. Dr. Thomas Speck und Prof. Dr. Jürgen Rühe

Kurzprojekte 2021 - abgeschlossen

• Fatigue in energy-harvesting mechanical metamaterials
  Kooperationsprojekt der Forschungsbereiche A und C.
  Junior Research Group leader: Dr. Viacheslav Slesarenko

Kurzprojekte 2020 - abgeschlossen

• Twist-to-bend ratios of petioles and transition zones with different shapes and tapering modes
  Principal investigator: Dr. Olga Speck