Antwort laut Perplexity.AI:
Entwicklung neuartiger Materialien
Eine zentrale Herausforderung ist die Entwicklung neuartiger Materialien mit verbesserten Eigenschaften für spezifische Anwendungen. Dazu gehören beispielsweise:
- Leichtbaumaterialien mit hoher Festigkeit für die Luft- und Raumfahrt
- Hochtemperaturmaterialien für Turbinen und Triebwerke
- Energiespeichermaterialien für effiziente Batterien und Superkondensatoren
- Biokompatible und bioinspirierte Materialien für medizinische Anwendungen
- Materialien für die Quanteninformationstechnologie
Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit
Eine weitere große Herausforderung ist die Entwicklung ressourceneffizienter und nachhaltiger Materialien sowie Produktionsprozesse mit geringem Umwelteinfluss. Dazu zählen:
- Ersetzen von energieintensiven Materialien wie Beton und Stahl
- Nutzung nachwachsender Rohstoffe und biobasierter Materialien
- Kreislaufwirtschaft und Recycling von Materialien
Multifunktionale Materialien
Die Integration mehrerer Funktionen in ein Material ist ebenfalls ein wichtiges Forschungsgebiet, um intelligente Werkstoffe mit Selbstheilungs- oder Überwachungsfunktionen zu entwickeln
Computergestützte Materialentwicklung
Der Einsatz von Computersimulationen, maschinellem Lernen und Datenanalyse zur gezielten Entwicklung neuer Materialien.
Insgesamt erfordern diese Herausforderungen interdisziplinäre Ansätze und die Zusammenarbeit verschiedener Fachgebiete wie