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Leipziger Mathematiker Prof.Dr. Stefan Müller erhält Leibniz-Preis

03.02.2000 - (idw) Universität Leipzig

Der Leipziger Mathematiker Prof.Dr. Stefan Müller erhält am 10.2.2000 einen der diesjährigen Leibniz-Preise verliehen. Der 37-jährige Wissenschaftler, der Direktor am Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften und Honorarprofessor an der Universität Leipzig ist, sucht nach mathematischen Modellen, die für die Materialforschung zu nutzen sind.


Leibniz-Preisträger Prof. Dr. Stefan Müller Der Leipziger Mathematiker Prof. Dr. Stefan Müller erhält am 10.2.2000 den mit 1,5 Millionen Mark dotierten Leibniz-Preis für Mathematik verliehen. Der 37-jährige Wissenschaftler, der Direktor am Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften und Honorarprofessor an der Universität Leipzig ist, sucht nach mathematischen Modellen, die für die Materialforschung zu nutzen sind. In seinen Arbeiten kam er, so heißt es in der Begründung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Preisvergabe, zu "tiefliegenden, teilweise überraschenden Ergebnissen". Ausgehend von der reinen Mathematik und grenzüberschreitend zur Physik und Mechanik sei so "ein Gesamtwerk entstanden, das man als 'mathematische Materialwissenschaft'" bezeichnen könne. Die feierliche Verleihung der diesjährigen Leibniz- Preise im Bonner Wissenschaftszentrum nimmt DFG-Präsident Prof. Ernst-Ludwig Winnacker vor.

In einer seiner früheren Arbeiten hat Müller z.B. das Verhalten von elastischen Körpern, besonders von Schwämmen, erkundet, die sich kontinuierlich verformen. Wie ein Blatt aus einem feinen Gerippe von sich immer weiter verzweigenden Adern besteht, so sind auch Schwämme und viele andere Materialien nicht homogen, sondern verfügen intern über eine feine Struktur. Das Verhalten solcher Materialien zu verstehen, war und ist Müllers Bestreben. Dabei arbeitet er an mathematischen Modellen, die den Zusammenhang zwischen der mikroskopischen Struktur des Materials und seinem globalen Verhalten erklären können. Auf den Schwamm bezogen heißt das: Wie hängt seine Festigkeit, die man spürt, wenn man ihn in der Hand hält, ab von der Anzahl seiner Poren. Dabei sucht man nach gemeinsamen Prinzipien, die der Vielfalt der Mikrostrukturen zugrunde liegen, und nach Begriffen, die das Wesentliche einer Mikrostruktur erfassen.

Inzwischen untersucht Müller Materialien, deren Mikrostruktur nicht fest vorgegeben ist. Ein Beispiel dafür sind die sog. Gedächtnismetalle. Sie können sich unter dem Einfluß der Umwelt verändern, kehren jedoch unter bestimmten Bedingungen zu ihrer Ausgangsform zurück, "als ob sie ein 'Gedächtnis' für diese Form hätten", berichtet Müller. Bei niedriger Temperatur lassen sie sich leicht in jede gewünschte Form biegen, bei kurzer Erhitzung kehren sie aber stets in eine eingeprägte Form zurück. Verwendet werden solche Materialien etwa als 'unzerbrechliche' Brillengestelle, als Implantate, Zahnspangen oder flexible chirurgische Instrumente.

Als Beispiel, wie mathematische Modelle die Entwicklung neuer Materialien ergänzen können, nennt Müller die Klasse der magneto-elastischen Materialien. Diese können sich bei Anlegen eines Magnetfeldes ausdehnen oder zusammenziehen. Als Aktuatoren (eine Art Minilautsprecher) oder Sensoren haben sie große Bedeutung. Ausgehend von einer mathematischen Theorie solcher Stoffe sei vor kurzem ein Material identifiziert worden - eine Nickel-Mangan-Gallium-Legierung -, dessen magneto-elastischer Effekt bis zu fünfzigmal so groß sei wie der des besten zuvor bekannten Stoffes (Terfenol-D).
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