Professor Dr. Ralf. B. Wehrspohn ist seit 2006 Leiter des Fraunhofer Instituts für Werkstoffmechanik in Halle. Darüber hinaus leitet Prof. Wehrspohn den Lehrstuhl für Mikrostrukturbasiertes Materialdesign an der Martin-Luther Universität Halle.
Ralf B. Wehrspohn studierte Physik an der Universität Oldenburg und promovierte im Alter von 26 Jahren an der École Polytechnique in Frankreich. Mit 32 Jahren wurde er Professor an der Universität Paderborn. Dazwischen war er bei Philips Research in London tätig und habilitierte am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle. Die Arbeitsschwerpunkte von Wehrspohn sind nanostrukturierte Materialien und Bauelemente, wie sie beispielsweise in der Mikroelektronik, Sensorik, Photonik oder in der Photovoltaik zum Einsatz kommen. Seine Arbeiten wurden mit mehreren Preisen ausgezeichnet: Ralf B. Wehrspohn ist Heinz Maier-Leibniz-Preisträger der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Preisträger des Wissenschaftsverbundpreises von DOW Chemical sowie Innovationspreisträger des Massachussetts Institute of Technology MIT (TR100). Die Financial Times Deutschland zählte ihn 2004 zu den 101 innovativsten Köpfen Deutschlands.

Allen thematischen Herausforderungen, denen sich das Fraunhofer IWM stellt, liegt der Zugang über den Werkstoff zugrunde, ebenso die Frage, wie sich die Werkstoffeigenschaften und das Bauteilverhalten durch technologie- oder einsatzbedingte mechanische, thermische, chemische oder elektrische Belastungen verändern.

Die Bedeutung der Nanotechnologie im Bereich der Materialwissenschaft hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Treiber für diese Entwicklung sind nicht zuletzt die sich aktuell stark ändernden wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen. Ökonomische Faktoren wie Ressourcenknappheit und hohe Rohstoff- und Energiekosten stellen heute die wesentlichen Technologietreiber in der Materialforschung dar. Verschärfte politische und regulatorische Vorgaben, wie beispielsweise das Verbot bestimmter Werkstoffe, verstärken diesen Trend zunehmend. Als Folge sinkt die Anzahl möglicher Werkstoffe stetig und es müssen neue Wege gefunden werden, um Produkte mit den gewünschten Funktionalitäten herzustellen. Hierbei spielen nanotechnologische Strukturierungen eine entscheidende Rolle. Materialforscher bedienen sich daher immer öfter nanotechnologischer Verfahren, um völlig neuartige oder verbesserte Produkte herzustellen.

Welchen Beitrag kann die Nanotechnologie in der Materialforschung leisten? Welche neuen Trends gibt es hier?

Herr Professor Wehrspohn, das Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik in Halle betreibt Spitzenforschung an Werkstoffen und Bauteilen zum Nutzen von Wirtschaft und Gesellschaft. Welche Rolle spielt dabei die Nanotechnologie?

Prof. Dr. Wehrspohn: Das Fraunhofer IWM beschäftigt sich mit Fragestellungen der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Komponenten und der Ausbeute von Werkstoffen in der Prozessierung. Die Zuverlässigkeit und Funktionalität von Komponenten und Bauteilen wird auf der mikroskopischen Ebene definiert, ein Riss entsteht z.B. am Anfang immer zwischen zwei Atomen. Daher ist das Verständnis des Nanokosmos für uns sehr entscheidend. Dazu haben wir die neuesten Geräte im Bereich der Mikrostrukturaufklärung innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft und bieten unseren Kunden anwendungsspezifische Mikrostrukturaufklärungsmethoden an.

Mit welchen spektakulären nanotechnologischen Anwendungen werden wir aus Ihrer Sicht in den nächsten Jahren rechnen können? Wo geht die Reise hin?

Prof. Dr. Wehrspohn: Die Nanotechnologie hat vom Umsatz her die größte Bedeutung in den Informations- und Kommunikationstechnologien. Hier hat sich die Funktionalität der Bauelemente in integrierten Schaltkreisen oder Speichermedien in den letzten 20 Jahren erhöht. Ähnliche Auswirkungen der Nanotechnologie sehen wir auch in der Erhöhung der Funktionalität von Oberflächen. Allerdings befinden wir uns aktuell in einem Paradigmenwechsel vom Trend zu immer höherer Funktionalität hin zu höherer Ressourceneffizienz. Auch hier kann die Nanotechnologie erhebliche Beiträge leisten, z.B. in der Substitution von seltenen oder toxischen Materialien durch nanostrukturierte Multimaterialsysteme. Hier befinden wir uns allerdings erst am Anfang. Der amerikanische Präsident Obama hat im Juni 2011 die Materials Genome Initiative genau aus diesem Grund ausgerufen.

Warum ist ihr Vortrag auch für jemanden interessant, der sich bisher nicht näher mit der Nanotechnologie beschäftigt hat?

Prof. Dr. Wehrspohn: Nanotechnologie war bisher mit immer mit höherer Funktionalität verbunden, Nanotechnologie hat aber auch das Potenzial, uns auf dem Weg zu einer ressourceneffizienteren Gesellschaft wichtige Meilensteine zu liefern.