Dieser Kurs ist eine Einführung in experimentelle Hochdurchsatzmethoden, die die Entdeckung und Entwicklung neuer Materialien beschleunigen. Es ist allgemein bekannt, dass die Entdeckung neuer Materialien der Schlüssel zur Lösung vieler technologischer Probleme der Industrie und der Gesellschaft ist. Zu diesen Problemen gehören u.a. Energieerzeugung und -nutzung, Kohlenstoffabscheidung, Tissue Engineering und die Herstellung nachhaltiger Materialien. Dieser Kurs führt die Teilnehmer in einen bemerkenswerten neuen Ansatz zur Entdeckung und Charakterisierung von Materialien ein: die Hochdurchsatz-Materialentwicklung (HTMD).

Ingenieure und Wissenschaftler, die in der Industrie, im akademischen Bereich oder in Behörden arbeiten, werden von diesem Kurs profitieren, indem sie ein Verständnis dafür entwickeln, wie man ein Element der HTMD, experimentelle Hochdurchsatzmethoden, auf reale Probleme der Materialentdeckung und -charakterisierung anwendet. International führende Experten geben einen historischen Überblick über die HTMD, beschreiben die Vorbereitung von "Bibliotheksproben", die Hunderte oder Tausende von Zusammensetzungen abdecken, und erläutern Techniken zur Charakterisierung der Bibliothek, um die Struktur und verschiedene Eigenschaften zu bestimmen, darunter optische, elektronische, mechanische, chemische, thermische und andere. Anhand von Fallstudien aus den Bereichen Energie, Transport und Biotechnologie werden die Methoden für Metalle, Keramiken, Polymere und Verbundwerkstoffe erläutert. Das Georgia Tech Institute for Materials (IMat) hat diesen Kurs entwickelt, um einem breiten Publikum die wesentlichen Elemente der Materials Genome Initiative vorzustellen. Weitere Kurse werden von Georgia Tech über Coursera angeboten werden, um sich auf die Integration von (i) Hochdurchsatz-Experimenten mit (ii) Modellierung und Simulation und (iii) Materialdatenwissenschaften und Informatik zu konzentrieren. Nach Abschluss dieses Kurses werden die Teilnehmer in der Lage sein - Schlüsselereignisse in der Entwicklung der Hochdurchsatz-Materialentwicklung (HTMD) zu identifizieren - die Vorteile von HTMD innerhalb Ihrer Organisation zu kommunizieren - zu erklären, was unter Hochdurchsatz-Methoden (sowohl rechnerisch als auch experimentell) zu verstehen ist und welche Vorteile sie für die Entdeckung/Entwicklung von Materialien haben. - Fassen Sie die Prinzipien und Methoden für die Erstellung/Verarbeitung von Materialbibliotheken im Hochdurchsatz zusammen (Proben, die Hunderte bis Tausende kleinerer Proben enthalten). - Nennen Sie die Prinzipien und Methoden für die Hochdurchsatz-Charakterisierung von Strukturen. - Nennen Sie die Prinzipien und Methoden für die Messung von Eigenschaften im Hochdurchsatz. - Ermitteln Sie, wann ein Hochdurchsatz-Screening (HTS) für eine Materialentdeckung nützlich ist. - Wählen Sie eine geeignete HTS-Methode für eine Eigenschaftsmessung von Interesse aus. - Identifizieren Sie Unternehmen und Organisationen, die auf diesem Gebiet tätig sind, und nutzen Sie dieses Wissen, um geeignete Partner für die Planung und Durchführung von HTS-Bemühungen auszuwählen. - Wenden Sie die Prinzipien der Versuchsplanung, der Bibliothekssynthese und des Screenings an, um eine Herausforderung im Bereich des Materialdesigns zu lösen. - Entwickeln Sie vollständige Hochdurchsatzstrategien, um Verarbeitungs-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen (PSP) für das Materialdesign und die Materialentdeckung zu erhalten.