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Der neue Forschungszweig Computational Materials, basiert auf der Simulation und dem Entwurf neuer Werkstoffe am Computer. Ziel ist es dabei, die Werkstoffe einschließlich den Herstellungsprozessen und den daraus hergestellten Bauteilen so zu modellieren, daß sie bereits am Rechner genau auf die Belastungen in der Praxis abgestimmt werden können. Erforderlich ist hierfür eine Multiskalen-Modellierung bzw. eine Simulationen auf mehreren Ebenen, die sich gegenseitig beeinflussen: Nanoskala (atomarer Bereich), Mikroskala (etwa 40 Nanometer), Mesoskala (etwa 10 Mikrometer) und Makroskala (Zentimeterbereich und größer). Im Rahmen des Forschungsprojektes Multiskalen Material Modellierung (MMM) haben sich 9 Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen zur Arbeitsgruppe Physikalische Modellierung. Anwendungsbeispiele für so erzeugte neue Werkstoffe sind keramische hochbelastbare Bauteile (z.B. Bremsen), pulvermetallurgische Bauteile oder Formteile für Karossereien in Leichtbauweise für hohe mechanische Belastbarkeit.