International Joint Research Labs

(Internationale) Partnerinstitutionen

Architekturmuseum (Deutschland)

Fachhochschule Dortmund (Deutschland)

Goethe-Universität Frankfurt (Deutschland)

Politecnico di Milano (Italien)

Universidad Politécnica de Madrid (Spanien)

Universität Kassel (Deutschland)

Université Rennes 2 – Haute Bretagne (Frankreich)

Als virtuelle Repräsentation eines physischen Produktes oder Produkt-Service-Systems können Digitale Zwillinge Anwendungen in verschiedenen Phasen der Produktentstehung finden und die sichere und nachhaltige Produktentwicklung unterstützen. So können Digitale Zwillinge zur effizienteren Nutzung von Ressourcen, zur Steigerung der Flexibilität in Wertschöpfungsprozessen sowie zur Verknüpfung und Beherrschung von Daten beitragen. Im IJRL verbinden sich Forscher*innen, die Anwendungen des Digitalen Zwillings im gesamten Produktlebenszyklus vom Werkstoff bis zur Fertigung und Produktnutzung erforschen. Das IJRL dient dabei der Festigung der bereits bestehenden wissenschaftlichen Beziehung zwischen der Universidade de São Paulo (USP), der ENS Paris-Saclay, der Chalmers University of Technology und der Technischen Universität Darmstadt und hat das Ziel, das inhaltliche Spektrum der wissenschaftlichen Zusammenarbeit auszubauen.

(Internationale) Partnerinstitutionen

Chalmers University of Technology (Schweden)

École normale supérieure Paris-Saclay (Frankreich)

Universidade de São Paulo (Brasilien)

Internationale Partnerinstitution

Institut de Chimie Séparative de Marcoule (Frankreich)

Das iJRL „Memristor Technology“ verfolgt das Ziel, relevante Aspekte der Grundlagen, der Technologie und der Nutzung von memristiven Bauelementen voranzutreiben. Es befasst sich mit den Materialeigenschaften und der Defektstruktur verschiedener Arten von Memristoren auf der Grundlage von Oxid-, magnetischen und ferroelektrischen Materialien. Auf der Anwendungsseite werden mehrere neuartige Rechenverfahren mit Memristoren zur Steigerung der Energieeffizienz behandelt, darunter FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), neuromorphes Rechnen und sogenanntes in-memory computing. Auf der Analyse- und Modellierungsseite besteht ein Alleinstellungsmerkmal darin, dass alle relevanten Skalen von Dichtefunktionaltheorie, der Mehrphasen- und kompakten Modellierung sowie des Schaltungsentwurfs einbezogen werden. Die experimentelle Analyse korreliert fortschrittliche Methoden der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) mit physikalischen Modellen, die für die kompakte Simulation des Verhaltens von Modellbauelementen und Arrays verwendet werden. Damit etabliert das iJRL eine Methodik ausgehend von innovativen Materialien über einzelne Bauelemente und Arrays bis hin zur Schaltungsebene, die auch für interessierte Partner im Bereich der elektronischen Material- und Halbleiterindustrie auf emergente Materialien in diesem sich schnell entwickelnden Feld übertragen werden kann.

(Internationale) Partnerinstitutionen

Goethe-Universität Frankfurt (Deutschland)

National Cheng Kung University (Taiwan)

Universitat Autònoma de Barcelona (Spanien)

Im IJRL Sustainable Road and Air Mobility wird an methodischen Grundlagen und innovativen Konzepten für eine nachhaltige Mobilität auf der Straße und in der Luft geforscht. Hierbei erfolgt unter anderem eine anwendungsnahe Forschung an effizienten und leichten Antriebs- und Strukturtechnologien für die Mobilität der Zukunft. Eine Reduktion der Masse führt im allgemeinen Fall zu einer höheren Sensitivität gegenüber Schwingungen, was zu einer Erhöhung von Schallabstrahlung und Lärm führen kann. Daher werden zusätzlich schwingungstechnische und vibroakustische Aspekte berücksichtigt, um den Komfort von konventionellen Lösungen beizubehalten. Neben den strukturmechanischen Themen werden auch strömungstechnische Aspekte untersucht. Hierbei handelt es sich um grundlegende Untersuchungen von beispielsweise aerodynamischen Phänomenen, welche bei modernen Mobilitätsträgern auftreten. Diese Grundlagenforschung dient zur Vertiefung des Verständnisses von spezifischen nichtlinearen Phänomenen in Strömungen. Hieraus werden Vorgehensweisen abgeleitet, welche eine numerische Simulation dieser strömungstechnischen Phänomene ermöglichen soll. In Summe findet somit eine umfassende Betrachtung von Mobilitätsträgern im Luft- und Straßenverkehr unter verschiedenen Aspekten statt, aus der sich Maßnahmen zur nachhaltigen Gestaltung von Mobilität ableiten lassen sollen. Das IJRL dient der Festigung der bereits bestehenden wissenschaftlichen Beziehung zwischen der École Central de Lyon und der Technischen Universität Darmstadt und hat das Ziel, das inhaltliche Spektrum der wissenschaftlichen Zusammenarbeit auszubauen.

(Internationale) Partnerinstitutionen

École Centrale de Lyon (Frankreich)

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF (Deutschland)