Ultraleichte, aber feste Materialien
Shan Shi ist neue Professorin an der TU Hamburg
16.11.2022
Die Gebilde, mit denen sich Prof. Shan Shi beschäftigt, sehen wie der Eiffelturm aus. Denn das Material ihrer Forschung ist ein hierarchisch aufgebautes Metall mit unterschiedlich großen Streben, deren Struktur so diffus angeordnet ist, dass sie zum größten Teil aus Luft besteht. Und so dem Pariser Wahrzeichen ähnelt, dessen Eisenstreben filigran wirken, ihm aber eine besondere Stabilität verleihen. Shan Shi forscht jedoch in winzig kleinen Dimensionen. Die Streben in den Materialien sind nur 15 Nanometer im Durchmesser groß und somit mit dem bloßen Auge nicht erkennbar. „Mit meiner Forschung entwickle ich einen neuen Werkstoff, der extrem leicht und zugleich hochfest ist“, erklärt Shi ihre Arbeit als Juniorprofessorin und Leiterin der Forschungsgruppe für Integrierte Metallische Nanomaterialsysteme an der TU Hamburg. Mit nanoporösen Strukturen hat sich Shan Shi schon zuvor während ihrer Promotion und Postdoc-Forschung am Helmholtz Zentrum Hereon in Geesthacht beschäftigt. Die Forschung daran war der Grund für sie, an die Technische Universität Hamburg zu kommen. Zuvor hat die Wissenschaftlerin an der Tsinghua Universität in China ihren Master in Materialwissenschaften und Ingenieurwesen abgelegt.
Die Schönheit der Struktur
„Ich bin fasziniert von der Schönheit der vielseitigen Mikrostruktur und Eigenschaften von hierarchischen nanoporösen metallischen Werkstoffen. Diese Art von Werkstoff kann zur Lösung anspruchsvoller oder grundlegender wissenschaftlicher Fragen und Probleme, als leichte und starke Strukturwerkstoffe oder als vielseitige Funktionswerkstoffe konzipiert und entwickelt werden“, schwärmt die Materialwissenschaftlerin für ihr Fachgebiet. Die Materialien können dazu beitragen, Energie zu sparen und intelligente Anwendungen zu entwickeln, so Prof. Shi.
Als Paar erfolgreich
Für Shis privates Leben hat die TU Hamburg eine entscheidende Rolle gespielt: Ihr Mann folgte ihr 2018 zum Promotionsstudium nach Hamburg und vergangenes Jahr wurde ihre Tochter geboren. 2021 veröffentlichte das Paar eine gemeinsame Arbeit in der renommierten Zeitschrift „Science“. In dieser Arbeit wurde die Herstellung makroskopischer, tragfähiger, verschachtelter Netzwerk-Nanomaterialien in Form von nanoporösem Gold beschrieben. Damit konnte erstmals experimentell und theoretisch nachgewiesen werden, dass eine strukturelle Hierarchie zu einer verbesserten Mechanik für wirklich nanoskalige Netzwerkmaterialien führt. Sie bildete den Einstieg in Shan Shis aktuelle Forschung.
TUHH - Pressestelle
Elke Schulze
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