Der optimalen Oberfläche auf der Spur
Erstellt von Christine Cimzar-Egger
Prof. Carsten Gachot im Porträt.
Carsten Gachot
Tribologie ist eine Disziplin der Materialwissenschaften, sie ist aber ein sehr interdisziplinäres Forschungsgebiet. Sie beschäftigt sich mit der wissenschaftlichen Beschreibung, Berechnung und Messung von Reibung. Reiben zwei Flächen aneinander, wirken Kräfte gegeneinander und es entsteht Verschleiß. Damit beschäftigt sich Carsten Gachot, der neuberufene Professor für Tribologie am Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik an der TU Wien.
Die Tribologie beschäftigt sich nicht nur mit dem Verschleiß von mechanischen Bauteilen, es gibt auch den Teil der Tribologie, der sich mit biologischen Materialien beschäftigt. Jeder Kontaktlinsenträger weiß, dass die Kontaktlinse bei zu wenig Flüssigkeit unangenehm am Auge reibt. Auch Zahnimplantate fühlen sich nicht unbedingt wie deren biologisches Vorbild an. Und von umgebungsbezogenen Anpassungsleistungen in der Natur lässt sich besonders viel lernen. Die Hautbeschaffenheit eines Hais ist durch feine Rillen optimiert, um schnelles, strömungsoptimiertes Schwimmen zu unterstützen. Der Wüstensandfisch, eine Eidechsenart, die hauptsächlich in der Sahara zu finden ist, hat eine reibungsarme Bauchunterfläche. Diese erlaubt ihr sich blitzschnell in den Sand einzugraben und sich in der deutlich kühleren Schicht schwimmend fortzubewegen.
Es läuft wie geschmiert
"In der Tribologie gehen wir davon aus, dass die Eigenschaften der Materialien ihre Verwendung definieren. Dadurch ist sie automatisch eine Querschnittsdisziplin, in der auch beispielsweise viel Chemie oder Physik einfließen", erklärt Prof. Carsten Gachot. Er selbst ist durch sein Studium an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken ingenieurwissenschaftlich geprägt, wo er nach seiner Dissertation als PostDoc am Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe unter dem Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Frank Mücklich tätig war. "Kurz gesagt erforschen wir alles, was sich gegen einander bewegt. Dadurch sollen Werkstoffe besser gemacht werden", so Gachot. Beispielsweise kann man untersuchen, wie eine Oberfläche optimal gestaltet werden kann, in dem man ihre Struktur verändert. Auch die Wechselwirkung zwischen Oberflächen und Schmierstoffen spielt eine große Rolle für den Verschleiß von Werkstoffen. Die perfekte Abstimmung von Oberflächen und Schmierstoffen ist für Getriebe besonders relevant. So wird am Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik auch erforscht, wie viel Schmierstoff ein Helikoptergetriebe verlieren kann und trotzdem flugfähig bleibt. "Reibung kann auch in volkswirtschaftlichen Überlegungen eine Rolle spielen. Bedenkt man, dass über 30 % der Energie, die in ein Auto in Form von Kraftstoff gesteckt wird, durch Reibung verloren geht, gäbe es durchaus Potenzial diese Energie nachhaltiger zu nutzen", zeigt sich Gachot nachdenklich.
Saarbrücken – Südamerika – London – Wien
Carsten Gachot ist nicht nur interdisziplinär in seiner Forschung, er ist auch Kosmopolit in seinen Interessen. Seine wissenschaftliche Laufbahn hat ihn bereits zu einigen Stationen in Südamerika, nach London und zuletzt nach Chile, gebracht. "Ich liebe es zu reisen, mir neue Sprachen anzueignen oder auch kulinarisch Neues auszuprobieren", erzählt Gachot. "In Wien habe ich mich sofort wohl gefühlt und an der TU Wien habe ich mich auch schon eingelebt." Im Moment pendelt er noch bei jeder möglichen Gelegenheit nach Saarbrücken, wo derzeit noch seine Frau und seine beiden Kinder wohnen. "Sobald ich aber auch wohnungstechnisch richtig angekommen bin, wird meine Familie nachkommen."
Veranstaltungshinweis: Meeting der International Energy Agency
25 hochkarätige Wissenschafter_innen aus aller Welt aus den Bereichen Natur- und Ingenieurwissenschaften finden sich von 1.6. bis 2.6.2017 zu einem Meeting im Bereich "Advanced Materials for Transportation Applications (AMT)" der International Energy Agency (IEA) an der TU Wien zusammen, um neuartige Materialien und Prozesse zur Entwicklung kraftstoffsparender und nachhaltiger Konzepte für Transporttechnologien zu diskutieren. Im Rahmen der Veranstaltung wird Österreich im Bereich TCP Advanced Materials for Transportation Applications in das Konsortium aufgenommen, repräsentiert durch die Österreichische Tribologische Gesellschaft (ÖTG) unter der Leitung von Univ.- Prof. Dr. Friedrich Franek und dem Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) als Vertragspartner auf Regierungslevel. Die International Energy Agency (IEA) ist eine unabhängige Behörde, die sich der internationalen Zusammenarbeit in den Bereichen Energiekonzepte, Ressourceneffizienz und nachhaltige Energienutzung verschrieben hat. Über 6.000 Forscher_innen aus 34 teilnehmenden Ländern engagieren sich derzeit in 39 "Technology Collaborative Programs (TCP)".