Das In-silico-Design (computergestütztes Design) von Materialien für relevante Anwendungen wie Energie oder Umwelt spielt in der Industrie eine zentrale Rolle, da es das Risiko, den Zeitaufwand und die Kosten für die Materialentwicklung senkt und damit die Wettbewerbsfähigkeit erhöht. Die Möglichkeit, aufgabenspezifische Werkstoffe mit fein abgestimmten Eigenschaften je nach Anwendung und Kundenbedarf zu entwickeln, wird zu kosteneffizienten Werkstoffen führen und damit die Prozessentwicklung verbessern. Das Internationale Forschungszentrum für kritische Rohstoffe für fortgeschrittene industrielle Technologien (ICCRAM) der Universität Burgos (UBU) bietet eine Plattform für die Entwicklung der Modellierung, des Designs und der Charakterisierung von Materialien auf mehreren Skalen und liefert Ergebnisse auf elektronischer, atomistischer, Nano-, Mikro- und Makroebene. Auf unserer Plattform stehen verschiedene physikalisch-chemische Methoden (Quantenphysik, Molekulardynamik, Kinetic Monte Carlo, Finite Elemente, Computational Fluids Dynamics) sowie Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz für das Materialdesign und die Vorhersage von Eigenschaften zur Verfügung.
Die Plattform kann auf zwei verschiedene Arten genutzt werden: i) Kunden können einen technologischen Bedarf angeben und unser Team kann eine geeignete Materiallösung entsprechend den vorgeschlagenen Anforderungen entwickeln, oder ii) ein vorhandenes Material kann entsprechend den Bedürfnissen des Kunden verbessert werden. Die Plattform ermöglicht die Entwicklung von Materialien unter Berücksichtigung technologischer Anforderungen, physikalisch-chemischer Eigenschaften, wirtschaftlicher Faktoren sowie von Aspekten der Nachhaltigkeit und der Sicherheit durch Design.
