Die Materialwissenschaft ist das komplexe interdisziplinäre Fachgebiet, das mit der Entdeckung, Herstellung und Anwendung neuartiger Materialanordnungen verbunden ist. Im Kern beschäftigt sie sich mit dem Verständnis der physikochemischen Struktur eines flüssigen, festen oder amorphen Materials sowie dessen Eigenschaften, Leistungsfähigkeit und Verarbeitungseigenschaften. Diese übergeordneten Prinzipien sind als Materialcharakterisierung bekannt.
Die Materialcharakterisierung wurde mit einer Reihe etablierter Methoden durchgeführt. Diese Techniken lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: invasive oder nicht-invasive Materialcharakterisierung. Jede Methode hat Vorteile und Nachteile bei der Beurteilung der Materialleistung unter thermodynamischer Belastung oder im Ruhezustand.
Eine der größten Herausforderungen invasiver Materialanalyseverfahren ist die Vermeidung der Denaturierung komplexer Formulierungen während des Experiments. Heutzutage bestehen viele industrielle Materialien aus mehreren Verbindungen (Füllstoffe, Bindemittel, Verdickungsmittel, Partikel, Tröpfchen, Lösungsmittel, Polymere usw.), die sich alle im Gleichgewicht befinden. Diese Wechselwirkungen können durch invasive Techniken verändert werden. Diese sind nur geeignet, wenn sie die Nachbildung oder Reproduktion von Verarbeitungsbedingungen eines Produkts während der Herstellung, Lagerung oder Nutzung ermöglichen. Nicht-invasive Techniken eignen sich hingegen zur Untersuchung sehr empfindlicher Materialien oder zur Analyse von Materialien im Ruhezustand, um Lagerbedingungen nachzuahmen.
Innovative Materialcharakterisierung zielt darauf ab, den Status quo in der Materialwissenschaft zu revolutionieren, indem neuartige Prüf- und Testmethoden entwickelt werden, die eine nicht-invasive Beurteilung der physikalischen Stabilität von Dispersionen im Ruhezustand ermöglichen.
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