© Edoardo Marquis

Unsere Forschung untersucht, wie sich Materialien verhalten, wenn sie sich berühren, gleiten und abnutzen. Dieses scheinbar einfache Problem umfasst tatsächlich einen enormen Bereich an Längen- und Zeitskalen. Die Verbindung zwischen atomaren Prozessen und der Leistungsfähigkeit realer Bauteile gehört zu den großen Herausforderungen der Materialwissenschaften und steht im Zentrum unserer Arbeit. Wir konzentrieren uns vor allem auf Festschmierstoffe, mit besonderem Interesse an kohlenstoffbasierten Materialien und der schnell wachsenden Klasse zweidimensionaler Materialien wie MXene und Transition Metal Carbo Chalcogenides (TMCCs). Diese Systeme bieten spannende Möglichkeiten, Reibung und Verschleiß durch gezielte Kontrolle von Chemie, Struktur und Umgebungsbedingungen zu beeinflussen.

Zur Untersuchung dieser Materialien kombinieren wir atomistische Simulationen mit experimenteller Charakterisierung. Theoretische Modelle ermöglichen es uns, grundlegende Mechanismen zu identifizieren, während Experimente zeigen, wie sich diese Mechanismen auf realen Oberflächen ausprägen. Durch die Verbindung beider Perspektiven überbrücken wir die Lücke zwischen mikroskopischer und makroskopischer Tribologie und entwickeln Materialien, die unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig funktionieren.

Tribologie berührt nahezu alle wissenschaftlichen Disziplinen. Physik und Chemie beschreiben Elektronen und chemische Bindungen, die Materialwissenschaft liefert Einblicke in Mikrostrukturen, der Maschinenbau erklärt Last, Spannung und Ermüdung, die Umweltwissenschaften beleuchten den Einfluss von Atmosphäre und Feuchtigkeit, und die Biowissenschaften tragen zum Verständnis weicher und komplexer Grenzflächen bei. Da Reibung und Verschleiß aus all diesen miteinander verknüpften Faktoren entstehen, entsteht bedeutender Fortschritt oft durch die Kombination unterschiedlicher Blickwinkel. Aus diesem Grund sind wir immer offen für Kooperationen, da jede Disziplin wertvolle Beiträge zur Erforschung interagierender Oberflächen und tribologischer Prozesse leisten kann.