Fom en M2I onderzoeken samen het falen van materialen

Stichting Fom en het Materials Innovation Institute (M2I) hebben een samenwerkingsovereenkomst getekend voor een nieuw Industrial Partnership Programme: ‘Physics of Failure’. De centrale vraag van dit onderzoeksprogramma is waarom materialen onder mechanische belasting kapotgaan. Onderzoek aan falende materialen op microscopische schaal kan bijdragen aan nieuwe, sterkere materiaalsoorten. De komende vier jaar werken FOM en M2I samen met vijf bedrijven (Daf, Philips, Prorail, SKF, en Tata Steel) aan dit onderzoek dat beschikt over een budget van 2,5 miljoen euro.

Materialen gaan kapot. Soms is dat nuttig, bijvoorbeeld wanneer je een blikje opent. Meestal is het echter ongewenst of zelfs ronduit gevaarlijk. Veel rampen, zowel grote (het zinken van de Titanic) als kleine (kapotte spoorwegwissels), zijn uiteindelijk te herleiden tot het falen van materialen onder mechanische belasting. Een belangrijk doel bij de voortdurende verbetering van materialen is dan ook om dit faalgedrag te begrijpen en te beheersen. Daarom slaan Fom en M2I de handen ineen voor een nieuw onderzoeksprogramma dat het falen van materialen bestudeert.

Programmaleider Jilt Sietsma: ‘De nadruk van het onderzoek ligt op de belangrijke materiaalklasse van ijzerlegeringen, zoals staal en gietijzer. Hoewel het falen van deze materialen zich uiteindelijk macroscopisch manifesteert, schuilt de basis ervan op de micro- en nanoschaal. Op dat niveau is het begrip van het falen van materialen echter nog zeer beperkt. We zullen daarom de interacties bestuderen tussen de kleine kristallen waaruit het materiaal bestaat, terwijl het materiaal een mechanische belasting ervaart. We kijken ook naar het gedrag van atomen en van defecten in de kristallen tijdens mechanische belasting, en de gevolgen van dat gedrag.’

Programmamanager Bert van Haastrecht van M2I vult aan: ‘Door innovaties in materialen kan dit onderzoek niet alleen een belangrijke economische bijdrage leveren, maar draagt het ook bij aan maatschappelijke thema’s die essentieel zijn om een duurzame samenleving op te bouwen, zoals een optimale levensduur, betrouwbaarheid en veiligheid van constructies.’