Sehr geehrte Damen und Herren, mein Name ist Benoit Merle und ich bin auf die Nanomechanik

der Werkstoffe spezialisiert. Ich tue mir allerdings sehr schwer, meinen Eltern und Großeltern zu

erklären, was ich genau in der Uni treibe. Zum Glück hat sich die Pressestelle unserer Universität

einen anscheinlicheren Bezeichnung für meinen Beruf ausgedacht. Ab jetzt bin ich Nano-Crash-Tester.

So, was ist damit zu verstehen? Was erwartet man von einem Nano-Crash-Tester? Man erwartet,

dass er die wichtigsten Probleme des digitalen Zeitalters löst. Stellen Sie sich diese Situation

vor. Sie liegen bequem auf ihrem Sofa, entspannen nach einem harten Arbeitstag und surfen mit ihrem

Handy. Plötzlich fällt Ihnen das Gerät aus dem Hand und prallt auf dem Boden. Damit haben Sie

aus wissenschaftlicher Sicht einen Nano-Crash-Test durchgeführt. Sehr schön. Leider kommt das Gerät

eher selten davon, was viel Ärger verursacht. Die Reparatur kostet natürlich einiges an Geld

und es schadet der Umwelt. Aus diesem Grund bemühen sich die Hersteller, an immer besser

werdenden Schutzschichten zu entwickeln, die unsere Displays schützen. Diese Schutzschichten

sind nur ein paar Mikrometer dick. Die Firma Tesla zum Beispiel gibt uns Einblicke in die

Entwicklung, in die Prozesse der Entwicklung solcher Schichten. Bei dieser Firma setzt man

offensichtlich auf einem ganz neuen Verfahren. Ein Mitarbeiter schmeißt einfach eine Stahlkugel

auf das fertige Produkt und das am liebsten vor hunderten von Journalisten, vermutlich um die

Qualitätssicherung. Immerhin ist dieser Versuch sehr reproduzierbar, wie man hier sieht. Und

der Firmengründer und Haupteigentümer kann sich darauf freuen. Naja, was könnten wir besser tun?

Also in Erlangen können wir zwar keine Astronauten ins All schicken, dafür sind wir mit den

kleinsten Dimensionen vertraut, die wir an unseren Mikroskopen bestens untersuchen können,

zum Beispiel am elektronen Mikroskop. Für euch habe ich eine Probe eingebaut, da ich mir leider

das teure Tesla Panzer gleich nicht leisten könne, habe ich eine Münze gespendert und zwar eine

Zwei-Cent-Münze, aus dem Grund, dass der Aufbau etwas ähnlich ist. Eine Zwei-Cent-Münze besteht

nämlich aus einem Stahlkern mit einer dünnen Kupferbeschichtung an der Oberfläche. Die Probe

wird zuerst im rasteren elektronen Mikroskop eingebaut, in Position gebracht und dann kann

ich reinzoomen und Details an der Oberfläche allmählich sichtbar machen. Erstmal sieht man den

Globus, dann zoomt man rein, irgendwann wird die Oberfläche und die Rauchheit der Oberfläche sichtbar

und an dieser Stelle möchte ich eine Probe, eine Nanoprobe, präparieren, indem ich mit der

junden Kanone das Material ganz lokal erodiere. An der Stelle entsteht eine zylindrische Probe,

die wir testen können. Diese Probe ist winzig, ich habe die Münze mitgebracht und ich gebe sie

gerne in die Runde. Sie können versuchen, diese Struktur zu suchen an der Oberfläche. Spoiler,

sie ist etwas kleiner als ein Haardurchmesser. Viel Erfolg damit. Also zurück zu unseren Münzen,

im nächsten Schritt teste ich diese zylindrische Probe, indem ich sie mit einem flachen Diamant-Indenter

zusammendrücke, damit werden die Messdaten Kraft und Verschiebung mit der höchsten Auflösung von

einem Nanometer und einem Nanonewton aufgenommen, was mir erlaubt, die Materialeigenschaften

ihr die Festigkeit mit höchster Genauigkeit zu bestimmen. Die Messung ist nicht nur äußerst

genau, sondern sie ist auch extrem ortsaufgelöst. Also hier habe ich in dem Beispiel gezielt einen

besonderen Ort auf der Probe ausgewählt und zwar habe ich das Zylinder aus dem Material im

Ärmelkanal hergestellt und damit kann ich gezielt die Festigkeit der Verbindungen zwischen Großbritannien

und dem Kontinent testen. Die Ergebnisse werde ich natürlich vor dem 31. Dezember nicht verraten.

Also zurück zu unserer Definition des Nanocrashtester. Also ich würde sagen,

dass ein klassischer Nanomechaniker sich mit dem Versur zufriedengeben würde,

den ich Ihnen gezeigt habe, das ist ein langsamer Versur gewesen, einem Nanocrashtester würde aber

einen viel schnelleren Versur bevorzugt, etwas so, damit er die schlagartige Verformung verursachen

kann, die zu diesem plötzlichen Versagen der Probe führt. Man spricht von einem sprödem Verhalten.

Diese Experimente sind allerdings experimentell extrem schwierig zu realisieren. Während meiner

Abilitation habe ich zum Glück eine neue Messmethode entwickelt, die es uns erlaubt,

vernünftige und reproduzierbare Experimente tausendfach schneller als zuvor durchzuführen.

Das basiert auf einer Gleichung, die ich hier nicht erläutern würde. Und in den nächsten fünf

Jahren habe ich vor, diese Methode an industrie-relevanten Beschichtungssystemen anzuwenden,