Im Forschungsschwerpunkt Materials and Matter ist die Materialforschung an der TU Wien gebündelt. In diesem interdisziplinären Bereich wird den Eigenschaften verschiedener Materialien auf den Grund gegangen – und das tatsächlich bis zur letzten Atomschicht. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in neue, heute vielleicht noch futuristisch anmutende technologische Anwendungen ein. Dabei sind der Kreativität keine Grenzen gesetzt: neuartige Materialien für Flugzeuge oder für den Bau; Materialeigenschaften, die die Mikroelektronik revolutionieren; Mikrostrukturen, von der Natur abgeschaut und für die technologische Nutzung angepasst.

Die Eigenschaften von Materialien verstehen

Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit – ganze historische Epochen benennen wir nach den Materialien, die damals verarbeitet wurden. Welche Materialien werden in Zukunft unser Leben bestimmen? Die TU Wien leistet in vielen ganz unterschiedlichen Forschungsprojekten wichtige Pionierarbeit auf der Suche nach den Materialien von morgen.
Materialwissenschaft ist ein interdisziplinäres Gebiet - manche Forschungsfragen lassen sich nur dann beantworten, wenn unterschiedliche Fachrichtungen zusammenarbeiten. An der TU Wien gibt es höchst erfolgreiche fakultätsübergreifende Forschungsprojekte: Etwa die Arbeit an Metalloxiden, im Grenzbereich zwischen Physik und Chemie, oder die lichtgesteuerte Herstellung von Mikrostrukturen, an denen Forschungsteams aus Maschinenbau und Chemie beteiligt sind.

Das Große und das Kleine

Materialforschung wird auf ganz unterschiedlichen Größenskalen betrieben: Sie beschäftigt sich mit den atomaren Eigenschaften neuartiger Nanostrukturen genauso wie mit der Festigkeit neuer Baumaterialien oder speziellen Metallen für Autos oder Flugzeuge. Manchmal ist es auch unerlässlich, die mikroskopische und die makroskopische Welt in einem Forschungsprojekt zu vereinen. Makroskopische Materialeigenschaften lassen sich auf Mikro-Ebene erklären. Ganz neue, exotische Materialeigenschaften versprechen spannende technologische Anwendungen. Das Phänomen der Supraleitung stellt uns bis heute vor ungelöste Fragen. Faszinierende neue elektromagnetische Materialeigenschaften spielen eine wichtige Rolle in der Mikroelektronik. In solchen besonders grundlegenden Forschungsgebieten hängt die Materialforschung eng mit den Forschungsschwerpunkten "Quantum Physics and Quantum Technologies" sowie "Computational Science and Engineering" zusammen. Viele der besten Materialien hat die Natur bereits erfunden - Biomimetik, das Nachahmen von Ideen aus der Natur für technologische Anwendungen, spielt gerade in der Materialforschung eine wichtige Rolle. Mikrostrukturen auf der Haut von Haifischen optimieren ihre hydrodynamischen Eigenschaften. Bäume wachsen dutzende Meter in den Himmel, weil ihr Holz ihnen bemerkenswerte Stabilität verleiht.

Wenn wir die Tricks der Natur verstehen, können wir sie nachahmen und schließlich in der technologischen Nutzung noch weit über die natürlichen Vorbilder hinausgehen.
 

  1. Surfaces and Interfaces   
  2. Materials Characterization   
  3. Metallic Materials   
  4. Non-metallic Materials   
  5. Composite Materials   
  6. Biological and Bioactive Materials   
  7. Special and Engineering Materials   
  8. Structure-Property-Relationship    

Kontinuierliches Wachstum und beeindruckende Erfolge bei hoch dotierten Forschungsförderprogrammen – das ist die positive Bilanz für die Entwicklung des Forschungsschwerpunkts Materials and Matter und den dazugehörigen Forschungsfeldern. Hervorzuheben sind hier mehrere Cluster of Excellence-Projekte, aber auch etliche START-Preise und Spezialforschungsbereiche (SFBs) des Wissenschaftsfonds FWF sowie zahlreiche Christian Doppler-Labors und mehrere ERC Grants der Europäischen Kommission im Rahmen von Horizon 2020 und Horizon Europe. Vorwiegend fünf von acht Fakultäten der TU Wien sind vertreten, rund 65% der Institute beziehungsweise 112 Forschungsgruppen forschen im Bereich der Materialwissenschaften.

Das im Zeitraum 2022-2024 eingeworbene Drittmittelvolumen für Forschungsprojekte in Materials and Matter beträgt etwa EUR 30,3 Millionen pro Jahr (mehr als 240 Projektstarts pro Jahr in Grundlagen- und angewandter Forschung). Der wissenschaftliche Output spiegelt sich in rund 880 Publikationen und 791 Präsentationen pro Jahr wider.  

 

Schematische Darstellung der Aufteilung des Projektvolumens nach Anteil der Forschungsarten und Anteil der Fakultäten, des Projektvolumens in den Forschungsfeldern sowie der Publikationen. Der genaue Inhalt der Grafik ist in Textform darunter eingebaut.

Aufteilung des Projektvolumens nach Anteil der Forschungsarten und Anteil der Fakultäten, Projektvolumen in den einzelnen Forschungsfeldern sowie Aufteilung der Publikationen

 

Im Forschungsschwerpunkt Materials and Matter wird zu 52% Grundlagenforschung, zu 33% Angewandte Forschung und zu 15% Experimentelle Entwicklung betrieben.

Das Projektvolumen teilt sich auf die Fakultäten wie folgt auf: 0,8% Mathematik und Geoinformation, 21,1% Physik, 43,7% Technische Chemie, 9,2% Bau- und Umweltingenieurwesen, 0,2% Architektur und Raumplanung, 16,0% Maschinenwesen und Betriebswissenschaften sowie 9,0% Elektrotechnik und Informationstechnik.

Das Projektvolumen in den einzelnen Forschungsfeldern lässt sich folgendermaßen darstellen: EUR 5,7 Millionen im Forschungsfeld Surfaces and Interfaces, EUR 5,7 Millionen im Forschungsfeld Materials Characterization, EUR 1,2 Millionen im Forschungsfeld Metallic Materials, EUR 1,7 Millionen im Forschungsfeld Non-metallic Materials, EUR 0,9 Millionen im Forschungsfeld Composite Materials, EUR 5,6 Millionen im Forschungsfeld Biological and Bioactive Materials, EUR 0,9 Millionen im Forschungsfeld Special and Engineering Materials sowie EUR 1,7 Millionen im Forschungsfeld Structure-Property Relationship.

Die Publikationen gliedern sich in 56% SCI Publikationen und 44% nicht-SCI Publikationen.

 

Alle angegeben Daten und Informationen beziehen sich auf die Forschungsperiode 2022-2024 (in Anlehnung an die Periode der Leistungsvereinbarung).