Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
Dieses Fachdiplom bereitet Sie darauf vor zu verstehen, warum natürliche Materialien wie Perlmutt, Schwammnadeln und Muschelschalen Festigkeit und Zähigkeit verbinden, und diese Prinzipien auf neue Werkstoffe zu übertragen. Sie befassen sich mit Biomineralisation, hierarchischer Architektur von der Nano- bis zur Makroskala, Mechanismen der Energiedissipation und Charakterisierungstechniken und erkunden Herstellungsstrategien für bioinspirierte Materialien wie Freeze Casting und additive Fertigung mit ihren derzeitigen Möglichkeiten und Grenzen.
Einstufung Ihrer Vorkenntnisse
Diese Kompetenzen vermittelt Ihnen das Programm. Markieren Sie diejenigen, die Sie bereits beherrschen, und wir zeigen Ihnen, welcher Teil des Lehrplans für Sie relevant ist.
Sie beginnen in diesem Fachgebiet bei null. Genau dafür ist das Programm konzipiert.
Was ist das Programm Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen?
Dieses Fachdiplom bereitet Sie darauf vor zu verstehen, warum natürliche Materialien wie Perlmutt, Schwammnadeln und Muschelschalen Festigkeit und Zähigkeit verbinden, und diese Prinzipien auf neue Werkstoffe zu übertragen. Sie befassen sich damit, wie Organismen Calciumcarbonat, biogenes Siliziumdioxid und Calciumphosphat aufbauen, analysieren die Ziegel-Mörtel-Architektur des Perlmutts und weitere Strukturen wie Diatomeenschalen, Seeigelzähne und die Schlagkeulen von Fangschreckenkrebsen, erklären Rissablenkung, Plättchengleiten und andere Zähigkeitsmechanismen, betrachten Elektronenmikroskopie, Röntgenbeugung, Tomografie und Nanoindentation und vergleichen Freeze Casting, Layer-by-Layer-Aufbau, bioinspirierte Mineralisation und additive Fertigung.
Was dieses Fachdiplom auszeichnet: Spitzenforschung an einem der meistuntersuchten Modelle der Materialwissenschaft, eine Mehrskalensicht von der Nanostruktur bis zum makroskopischen Verhalten, ein angewandter Ansatz zu Herstellungsstrategien für bioinspirierte Materialien, wissenschaftliche Sorgfalt, bei der Laborergebnisse samt ihren Grenzen dargestellt werden, und ein Praxisfall, in dem Sie das Konzept eines bioinspirierten hierarchischen Materials entwickeln.
Highlights des Programms
- Spitzenforschung: eines der meistuntersuchten Modelle der Materialwissenschaft.
- Mehrskalensicht: von der Nanostruktur bis zum makroskopischen Verhalten.
- Angewandter Ansatz: Herstellungsstrategien für bioinspirierte Materialien.
- Sorgfalt: Laborergebnisse samt ihren Grenzen.
- Mehr als Perlmutt: Schwammnadeln, Diatomeen, Seeigelzähne, Korallen und Kopffüßerschnäbel.
- Praxisfall: Konzept eines bioinspirierten hierarchischen Materials.
Lehrplan des Programms Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
8 Module. Wählen Sie ein Modul aus, um seine Inhalte zu sehen.
Marine Biomineralisation
- 1.1. Was Biomineralisation ist
- 1.2. Calciumcarbonat: Calcit und Aragonit
- 1.3. Biogenes Siliziumdioxid
- 1.4. Calciumphosphate
- 1.5. Organische Matrix und Kristallkontrolle
- 1.6. Amorphe Vorstufen
- 1.7. Bildung der Schale
- 1.8. Umweltfaktoren und Versauerung
Perlmutt: Struktur und Eigenschaften
- 2.1. Perlmutt bildende Weichtiere
- 2.2. Ziegel-Mörtel-Architektur
- 2.3. Aragonitplättchen
- 2.4. Organische Zwischenschicht
- 2.5. Mineralbrücken und Unebenheiten
- 2.6. Mechanische Eigenschaften
- 2.7. Vergleich mit reinem Aragonit
- 2.8. Strukturfarbe des Perlmutts
Weitere hierarchische Meeresstrukturen
- 3.1. Kreuzlamellare Schichten von Muschelschalen
- 3.2. Schwammnadeln
- 3.3. Diatomeenschalen
- 3.4. Seeigelzähne
- 3.5. Schlagkeulen von Fangschreckenkrebsen
- 3.6. Fischschuppen
- 3.7. Korallenskelette
- 3.8. Schnäbel von Kopffüßern
Mechanik hierarchischer Materialien
- 4.1. Festigkeit und Zähigkeit
- 4.2. Extrinsische Zähigkeitsmechanismen
- 4.3. Rissablenkung
- 4.4. Plättchengleiten
- 4.5. Eigenschaftsgradienten
- 4.6. Größeneffekte
- 4.7. Mechanische Modelle
- 4.8. Mehrskalensimulation
Charakterisierungstechniken
- 5.1. Rasterelektronenmikroskopie
- 5.2. Transmissionselektronenmikroskopie
- 5.3. Rasterkraftmikroskopie
- 5.4. Röntgenbeugung
- 5.5. Computertomografie
- 5.6. Nanoindentation
- 5.7. Bruchversuche
- 5.8. Probenpräparation
Herstellung bioinspirierter Materialien
- 6.1. Freeze Casting
- 6.2. Layer-by-Layer-Aufbau
- 6.3. Selbstorganisation
- 6.4. Bioinspirierte Mineralisation
- 6.5. Additive Fertigung
- 6.6. Laminierte Verbundwerkstoffe
- 6.7. Skalierung der Verfahren
- 6.8. Aktueller Stand der Technologie
Mögliche Anwendungen
- 7.1. Zähe Keramiken
- 7.2. Panzerung und Schutz
- 7.3. Widerstandsfähige Beschichtungen
- 7.4. Knochenersatzmaterialien
- 7.5. Leichtbauteile
- 7.6. Optische Materialien
- 7.7. Anwendungen im Bauwesen
- 7.8. Hürden der Industrialisierung
Praxisfall: Entwurf eines bioinspirierten hierarchischen Materials
- 8.1. Festlegung der Anforderungen
- 8.2. Auswahl des biologischen Vorbilds
- 8.3. Analyse der natürlichen Struktur
- 8.4. Abstraktion der Prinzipien
- 8.5. Werkstoffauswahl
- 8.6. Vorgeschlagener Herstellungsweg
- 8.7. Charakterisierungsplan
- 8.8. Präsentation des Vorschlags
Dauer und Format des Programms Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
Das Programm umfasst 800 Stunden. Geben Sie an, wie viele Stunden Sie pro Woche investieren können, und wir sagen Ihnen, wann Sie tatsächlich fertig sind.
In diesem Tempo schließen die meisten Teilnehmenden ab. Es passt gut zum Ratenplan.
Akademische Leitung und Lehrkörper
Das Lehrteam von Navalis: aktive Fachleute aus der Praxis, die die Programme unterrichten und betreuen.
Dr. Marina AlcoverAkademische Direktorin und Leiterin des Qualitätsmanagements
Ing. Diego CifuentesProfessor für Schiffsschweißtechnik und zerstörungsfreie Prüfung; Leiter QA/QC für Schweißverbindungen
Kapt. Javier Abaroa (MCA)Professor für Schiffsführung, elektronische Navigation (ECDIS/Radar/ARPA) und GMDSS; Koordinator für STCW-Compliance und Bridge Resource Management
Dr. Pau FerrerProfessor für Schiffbau und Simulation; Leiter des Labors für Hydrodynamik und CFD
Dr. Nuria LlobregatProfessorin für maritime Meteorologie, SAR und Betriebssicherheit; Koordinatorin für nautisches Risikomanagement
Ing. Javier BañulsProfessor für Elektrotechnik, Automatisierung und ETO-Technik; Koordinator für elektronische Integration und Maschinenalarme
Ing. Sofía MarquinaProfessorin für Werkstoffe, Verbundwerkstoffe und Korrosionsschutz; Koordinatorin des Bereichs moderne Anstriche und Beschichtungen
Ing. Tomás RieraProfessor für Antriebstechnik, alternative Energien und Hybridsysteme; Koordinator für Energieeffizienz und SchwingungenZiele des Programms Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
Berufsaussichten nach dem Programm Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
Fragen zum Programm Fachdiplom Perlmutt und hierarchische Meeresstrukturen
Es verbindet wissenschaftliche Grundlagen mit Herstellungs- und Anwendungsfällen sowie einem praktischen Entwurfsfall.
Die meisten perlmuttartigen Materialien befinden sich im Forschungs- oder Entwicklungsstadium; das Programm analysiert ihren Reifegrad.
Nein. Sie arbeiten mit Bildern, veröffentlichten Versuchsdaten und Simulationen.
Ja. Sie analysieren, wie die Meereschemie die Schalenbildung beeinflusst.
Sie entwickeln das Konzept eines bioinspirierten hierarchischen Materials und seines Herstellungswegs.
Vollständig online über einen rund um die Uhr zugänglichen virtuellen Campus, mit aufgezeichneten Live-Sitzungen und Tutorien mit dem Lehrteam.
Das Fachdiplom umfasst 800 Lernstunden in 8 Modulen zu je etwa 100 Stunden und schließt mit einem Praxisfall ab. Sie lernen in Ihrem eigenen Tempo innerhalb des Zeitplans, der bei der Einschreibung festgelegt wird.
Weitere Programme im Bereich Rumpf und Schiffsentwurf
Zulassungsverfahren
Kein Warten auf einen Rückruf. Wenn Ihre Unterlagen vollständig sind, können Sie sich in derselben Sitzung einschreiben.
- Profil: richtet sich an Werkstoffingenieure und Forschende mit Interesse an bioinspirierten Materialien, Chemiker und Physiker, die an Verbundwerkstoffen und Keramiken arbeiten, Meeresbiologen mit Interesse an Biomineralisation, F&E-Fachleute der Industrie auf der Suche nach zäheren und leichteren Materialien sowie Promovierende, die ihre Grundlagen in Biomimetik erweitern möchten. Empfohlen werden ein Studium der Werkstofftechnik, Chemie, Physik, Biologie, Meereswissenschaften oder eines verwandten Fachs oder Erfahrung in Materialforschung oder F&E.
- Sprache: ausreichende Deutschkenntnisse, um dem Unterricht und den Fachunterlagen zu folgen.
- Technische Ausstattung: ein Computer mit stabiler Internetverbindung, ein aktueller Browser und eine Kamera für Live-Sitzungen und Projektpräsentationen.
- Zulassung: Online-Bewerbung, Prüfung Ihres Profils und ein kurzes Gespräch mit dem akademischen Team.
- 01BewerbungIhre Daten, Ihr Werdegang und Ihre Unterlagen.
- 02Sofortige PrüfungWir prüfen, ob alles vollständig und korrekt ist.
- 03EinschreibungWählen Sie Einmal- oder Ratenzahlung und sichern Sie sich Ihren Platz.
Die Zulassung gilt vorläufig, bis das Komitee die eingereichten Unterlagen geprüft hat. Werden die Voraussetzungen nicht erfüllt, wird der gesamte Betrag erstattet.
Fragen Sie uns vor der Einschreibung
Hinterlassen Sie Ihre Kontaktdaten, und die Zulassungsstelle meldet sich bei Ihnen, um alle Fragen zu klären. Wenn Sie sich schon sicher sind, können Sie sich direkt bewerben und in derselben Sitzung bezahlen.