Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften

Prof. Dr. Techn. Jan Torgersen
www.mae.ed.tum.de/lww
info.lww@ed.tum.de

Standort in der Magistrale

Gebäudeteil 2, 2.Stock

Anzahl der Mitarbeitenden

Doktoranden: 11, PD: 2, Akademischer Rat: 1, HiWi: 3, Techniker: 3, Sekretariat: 1

Vorlesungen (Grundstudium)

• Werkstoffkunde 1 & Werkstoffkunde 2
  Vorlesungen (Bachelor & MAster)
• Angewandte Tensoralgebra für Ingenieure & Angewandte Tensoranalysis für Ingenieure
• Finite Elemente in devr Werkstoffmechanik & Finite Elemente (für Ingenieurwissenschaften) & Finite Elemente (Computerübungen für Ingenieurwissenschaften)
• Gefügemodifikation durch Additive Fertigung
• Kontinuumsmechanik
• Plastomechanik
• Werkstoffe für Motoren und Antriebssysteme: Luftstrahlantriebe, extreme Anforderungen an besondere Materialien
• PR Finite Elemente in der Werkstoffmechanik
• Molecular Dynamics für Ingenieure

Aktuelle Forschungsprojekte

• ELECTRODE- Exploring the Limits of Mass transport in Electro Chemical Energy Converters ThRough uncOnstrained Design and Interface Engineering, ERC Starting Grant (StG)
• Immune Niches for Cancer ImmunoTherapy Enhancement, FET-OPEN, European Union
• Anstreifvorgänge in Turbinen – Experimentelle Untersuchung und Modellierung, Deutsche Forschungsgesellschaft

Industriepartner

• MTU Aero Engines

Angebotene Exkursionen / Seminare

• wird gerade entwickelt

Ansprechpartner für Abschluss-Arbeiten und HIWI-Jobs

• Leonhard Hitzler, Christian Krempaszky, Kjetil Baglo

Beschreibung des Lehrstuhls für Werkstoffwissenschaften

Der Lehrstuhl wurde am 1. August 2022 umbenannt von Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Werkstoffmechanik in Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften. Als neuer Lehrstuhlinhaber wurde Professor Jan Torgersen berufen und stellt den Lehrstuhl vor:

Für Ingenieur*innen ist das Wissen darüber, was Bauteile leisten können, wann sie ihre Funktion verlieren und warum sie das tun essenziell. Die Antwort auf diese Fragen liegt in dem Aufbau der Werkstoffe, von der atomaren Konfiguration, dem Gefüge bis zu der makroskopischen Geometrie.

Der Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften beschäftigt sich seit über 150 Jahren mit dem Zusammenspiel zwischen Werkstoffzusammensetzung und -geometrie. Auch heute noch stehen funktionelle Werkstoffe von der Nano- bis zur Makroskala im Fokus des Lehrstuhls, wobei mit neuartigen Herstellungsverfahren, sowohl die sichtbare Topologie als auch die Mikrostruktur des Werkstoffes durch die exakte Platzierung von Material im Raum verschmelzen. Wir untersuchen die Gestaltung von Materialien von Grund auf, Schicht für Schicht und interessieren uns dafür, wie sich Materialien chemisch und physikalisch formieren, um die Eigenschaften eines Kontinuums zu schaffen. Dabei gestalten wir den Werkstoff entsprechend seiner Leistungsfähigkeit und Recyclierbarkeit, um den stetig steigenden industriellen Anforderungen zu genügen. Die erreichte Leistungsfähigkeit beziehen wir auf die fundamentalen Mechanismen in den Werkstoffen. Unsere Kompetenz liegt darin, neuartige Werkstoffe am Computer zu generieren, diese direkt in funktionelle Prototypen umzuwandeln und anschließend die simulierten Eigenschaften experimentell zu überprüfen.

Für unsere Vorhaben bedienen wir uns einer Reihe an neuartigen Produktionsmethoden wie hochauflösender Stereolithografie, Zweiphotonenlithografie und Atomlagenabscheidung, die wir, je nach Anforderung, selbst umbauen und erweitern. Zudem beschäftigen wir uns mit unseren teils eigenprogrammierten numerischen und semi-analytischen Computersimulationen, wie Finite Elemente, Lattice Boltzmann und Molekulardynamikmethoden. Außerdem stehen uns eine ganze Reihe chemischer und physikalischer Analysemethoden sowie ein ausgezeichnetes und renommiertes mechanisches Prüflabor zur Verfügung.

In der Lehre wollen wir das Interesse an der faszinierenden Welt der Werkstoffe wecken und ein solides werkstoffkundliches Grundlagenwissen bereitstellen, welches in allen Teilgebieten der Technik einsetzbar ist. Im Fachstudium des Bachelorstudiums bzw. im Masterstudium wird eine breite Palette vertiefender Vorlesungen angeboten.

Sie finden uns im Gebäude der ehemaligen Fakultät Maschinenwesen im Gebäudeteil 2.

Kurzer Lebenslauf Jan Torgersen

Jan Torgersen ist Inhaber des Lehrstuhls für Werkstoffwissenschaften an der TUM School of Engineering and Design an der Technischen Universität München (TUM) und Leiter des Materialprüfungsamts für den Maschinenbau.

Torgersen studierte Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau an der Technischen Universität Wien, wo er 2010 am Institut für Werkstoffwissenschaften mit Diplom-Ingenieur (Dipl.-Ing.) abschloss und in technischen Wissenschaften im Jahr 2013 promovierte (Dr. techn.). Er leistete Pionierarbeit bei der Herstellung von Hydrogelen mithilfe der Zwei-Photonen-Lithographie, einer hochauflösenden, auf Lithographie basierenden additiven Fertigungstechnologie, mit der dreidimensionale Geräte über mehrere Längenskalen von unter 100 nm bis zum cm hergestellt werden können. Sein Interesse am Zusammenspiel von Nanoskala und Mesoskala führte ihn an die Stanford University, wo er ab Anfang 2014 am Nanoscale Prototyping Laboratory (NPL) an Materialien für die Energieumwandlung und -speicherung arbeitete. Dabei konzentrierte er sich auf Dünnschichtkomponenten wie Kondensatoren für DRAM-Produktion, Pufferschichten für Solarzellen und katalytische Schichten für Brennstoffzellen.

Im Jahr 2016 wurde er zum außerordentlichen Professor an der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen der Norwegian University of Science and Technology (NTNU) ernannt, wo er seine Arbeit an der Schnittstelle zwischen Oberflächenfunktionalität und Bauteiltopologie fortsetzte. Er arbeitete an metallischen Biomaterialien, insbesondere an der Reduzierung von Spannungsrisskorrosion bei Mg-Legierungen und an der Optimierung von Oberflächen und Topologie, um die biologischen Eigenschaften von Implantaten auf Ti-Basis zu verbessern. Er befasste sich außerdem mit der Topologieoptimierung von Linsenarrays zur Steigerung der Effizienz von Komponenten zur Energieumwandlung, insbesondere Solarzellen und Brennstoffzellen, für die maßgeschneiderte Herstellungsverfahren auf Basis der Lithographie- und Dünnschichttechnologie entwickelt wurden.

Im Jahr 2020 habilitierte er an der NTNU und wurde 2022 an die TUM berufen, wo Torgersen seine Arbeit auf dem Gebiet der Entwicklung und Optimierung von Materialien für die Energieumwandlung und -speicherung fortsetzt.