Mission: Interaktive Materialien

Das DWI ist eine Forschungseinrichtung, die sich der Herausforderung stellt, disziplinäre Grenzen zu überschreiten und neue Fragen für Stoffe und Materialien zu stellen, die Technik und Natur miteinander verbinden. Es ist ein Ort, an dem Menschen mit unterschiedlichen Talenten, Erfahrungen und Kompetenzen zusammenarbeiten, um voneinander zu lernen und gemeinsam neues Wissen und neue Methoden für ein besseres Leben in unserer Welt zu schaffen.

Menschen vor dem Eingang des Instituts

Mit dem Namen Leibniz-Institut für Interaktive Materialien verbindet das DWI das Ziel, Materialfunktionen zu entwickeln, wie man sie bisher nur von der belebten Materie kennt.

Das betrifft die materialeigene Fähigkeit,

  • sich in seinen Eigenschaften an veränderte äußere Bedingungen anzupassen,
  • Defekte zu heilen,
  • die Form zu ändern
  • und in der Wechselwirkung mit lebender Materie deren Reaktion in wünschenswerter Weise mit zu steuern.

Diese innovativen Materialien sollen Fortschritte unter anderem im Medizin- und Hygienesektor, sowie wie in den Bereichen Mobilität, Umwelt und Nachhaltigkeit ermöglichen und so zu einer bestmöglichen Gestaltung des Lebens im 21. Jahrhundert beitragen.

Vision & Mission

Im Fokus der Arbeit des DWI steht die Erforschung, Entwicklung und Translation von Konzepten für eine Molekulare Technologie, welche die Vielfalt molekularer Strukturen und Selbstassemblierungsprozesse in der Kombination mit technischen Strukturierungsprozessen nutzt, um fortschrittliche Materialfunktionen zu ermöglichen. Über die Gestaltung von Molekülstrukturen und dem in der molekularen Struktur programmierten Aufbau zum System eröffnet die Weiche Materie (Soft Matter) wie keine andere Materialklasse neue Wege, physikalische, chemische und biologische Funktionen im Einklang mit den Prinzipien der Natur zu entwickeln. Dieser Natur-Bezug der auf die Weiche Materie fokussierten Materialforschung ist mit drei Herausforderungen verbunden. Das ist zum einen die Kompatibilität mit lebenden Organismen und natürlichen Kreislaufprozessen, zum anderen die Integration natürlicher Bausteine für die Entwicklung neuer Materialien und nicht zuletzt der Anspruch, von der strukturellen Organisation natürlicher Materialien zu lernen, wie diese für neue, hochentwickelte Funktionen und Eigenschaften genutzt werden kann.

Vergleicht man synthetische Werkstoffe mit natürlich gewachsener Materie, so ist augenfällig, wieviel vielfältiger und komplexer die Strukturen im zweiten Fall sind. Charakteristisch sind hierarchisch aufgebaute Strukturen, in denen Moleküle funktionale Aggregate bilden, die wiederum zu größeren Einheiten zusammengebunden sind. Aufgrund der Komplexität des Aufbaus und des Zusammenspiels der Komponenten ist die Informationen, die notwendig ist, um eine biologische Struktur umfassend zu beschreiben – sei es ein totes Stück Holz oder gar eine lebende Zelle – wesentlich umfangreicher als die für ein einfaches synthetisches Material. Neben der Beherrschung der Strukturbildung über viele Längenskalen basiert die hohe Funktionalität der biologischen Materie aber auch auf der Selektion intelligenter Strukturen aus der unendlichen Vielzahl der Möglichkeiten. Die Atome und Moleküle der biologischen Materie sind in der Regel nach einem komplexen Bauplan miteinander verbunden, der über die Mechanismen der Evolution für eine optimale Funktionsweise entwickelt wurde.

weiterführende Themen:

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Konvergenz

Wer echte Fortschritte im Bereich der Materialentwicklung machen möchte, benötigt mehr als das Wissen einer einzelnen Forschungsdisziplin.

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Organisation

Das DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien ist ein eigenständiges Forschungsinstitut, das Teil der Leibniz-Gemeinschaft ist und sich auf dem Campus Melaten der RWTH Aachen befindet. Das Institut ist ein eingetragener Verein, dessen verschiedene Vereinsorgane die Weichen für eine erfolgreiche Forschungsarbeit stellen.