Extreme Nanomechanik – vom Computerchip bis zur personalisierten Medizin

14. Oktober 2020

Dr. Rajaprakash Ramachandramoorthy über seine neue Gruppe am MPIE

Yasmin Ahmed Salem (YAS): Ihre Gruppe heißt Extreme Nanomechanik. Womit beschäftigen Sie sich?

Rajaprakash Ramachandramoorthy (RR): Wir beschäftigen uns mit nano- und mikroskaligen Materialien, die extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind – z.B. hohen Betriebstemperaturen oder hohen Dehnungsraten.

YAS: Für welche Materialien und Anwendungsbereiche ist das relevant?

RR: Meine Gruppe konzentriert sich auf simple Materialsysteme mit einfachen Kristallstrukturen, wie zum Beispiel Einkristalle, Bikristalle oder Bimetalle. Viel mehr geht es uns darum Methoden und Instrumenten zu entwickeln mit deren Hilfe wir diese Materialien unter extremen Belastungsbedingungen charakterisieren können. Und auch Methoden zu entwickeln, um mittels additiver Fertigung, also 3D-Druck, komplexe Architekturen im mesoskalen Bereich zu drucken. Das ist unter anderem für den medizinischen Bereich interessant, wenn man Medikamente in 3D-gedruckte Kapseln füllt und sie so verabreicht, dass sie den Wirkstoff erst an der zu behandelnden Stelle im Körper freisetzen.

Dr. Rajaprakash Ramachandramoorthy arbeitet seit August 2020 am MPIE und leitet hier die Gruppe "Extreme Nanomechanik".

YAS: Ihre Forschung verbindet also die Materialwissenschaft mit der Medizin?

RR: Die Medizin ist sicherlich ein großes Anwendungsfeld meiner Forschung. Die Entwicklung von extrem belastbaren Materialien ist aber auch für andere Bereiche sehr interessant, z.B. für die Halbleiterindustrie. Hier geht es um elektronische Chips auf der Basis von mikroelektromechanischen Systemen, die mechanischen und thermischen Schocks ausgesetzt sind. Mich interessiert die mechanische Charakterisierung von der Nano- und Mikro-, bis hin zur Mesoskala. Die wissenschaftliche Infrastruktur und die spezielle Expertise in der Abteilung von Prof. Dehm ermöglicht mir meine Experimente auf verschiedenen Skalen und unter unterschiedlichen Belastungsszenarien durchzuführen.

YAS: Welche Techniken und Mikroskope verwenden Sie dafür?

RR: Ich arbeite vorrangig mit in-situ-Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopen sowie mikroadditiven Fertigungstechniken. Am MPIE gibt es auch Gruppen, die sich mit der additiven Fertigung auf Makroebene und der Simulation auf Atom-/Kontinuumsebene befassen, mit denen ich zusammenarbeiten werde.

Dr. Rajaprakash Ramachandramoorthy arbeitet seit August 2020 am MPIE. Hier leitet er die Gruppe "Nanomechanical Instrumentation and Extreme Nanomechanics" in der Abteilung "Struktur und Nano-/Mikromechanik von Materialien". Bevor er zum MPIE kam war Ramachandramoorthy im Rahmen eines Marie-Curie-Stipendiums, Postdoktorand an der Bundesmaterialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) der Schweiz. Dort entwickelte er in-situ Kompressions-/Zugversuche mit hoher Dehnungsrate im Mikrometerbereich und Indentationsexperimente. Er promovierte an der Northwestern University (USA) in theoretischer und angewandter Mechanik und absolvierte sein Masterstudium an der McGill University in Kanada. Ramachandramoorthy schloss 2009 sein Bachelor-Studium in Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Glasgow (UK) ab, wo er mit der Medaille und der Auszeichnung der Glasgow University Engineering Society geehrt wurde.

Lesen Sie hier das Originalinterview auf Englisch.

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