עיצוב חומרים חדשים כרוך ביישום עקרונות מדע יסודיים כדי ליצור חומרים עם תכונות ספציפיות.תהליך זה משלב הבנה תיאורטית עם ניסויים מעשיים לפתח פתרונות חדשניים על פני תעשיות שונות.

הבנת עקרונות מדע יסוד

עקרונות מדע יסוד כוללים מושגים מפיזיקה, כימיה ומדע חומרים.עקרונות אלה מסבירים כיצד אטומים ומולקולות אינטראקציה, כיצד חומרים מגיבים לכוחות חיצוניים וכיצד המבנים שלהם משפיעים על תכונותיהם.

מתוך Theory to Materials

החלת מודלים תיאורטיים מסייעת לחזות כיצד חומרים יתנהגו בתנאים שונים.סימולציות Computational ומודלים מתמטיים משמשים לתכנון חומרים לפני בדיקות פיזיות, חיסכון זמן ומשאבים.

יישומים מעשיים

ברגע שעיצוב חומרי מאומת באופן תיאורטי, הוא עובר סינתזה ובדיקה.תהליך זה מבטיח שהחומר פוגש מפרטים הרצויים לעוצמה, גמישות, מוליכות, או תכונות אחרות.

צעדים מרכזיים בפיתוח חומרי

  • לזהות את הנכס או את הפונקציה.
  • החל עקרונות בסיסיים כדי להפיח את החומר.
  • השתמש בכלים חישוביים לחיזוי ואופטימיזציה.
  • באופן ניסיוני מסנתז ובדוק את החומר.
  • סירובו של העיצוב בהתבסס על תוצאות בדיקות.