معهد ماكس بلانك للمواد المستدامة

معهد ماكس بلانك للمواد المستدامة (MPI-SusMat) هو معهد بحثي تابع لجمعية ماكس بلانك، ويقع في دوسلدورف، ألمانيا. يُجري المعهد أبحاثًا أساسية في علم المواد، مع التركيز على تطوير مواد مستدامة لتطبيقات في مجالات الطاقة، والتنقل، والبنية التحتية، والطب. ^{[ 1 ]}

يبحث المعهد في كيفية إنتاج المواد واستخدامها وإعادة تدويرها بطريقة صديقة للبيئة وفعالة من حيث استخدام الموارد. ويتناول بحثه تحديات مثل الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن إنتاج المواد، وتمكين اقتصاد المواد الدائري. ^{[ 1 ]}

تأسس المعهد عام 1917 باسم معهد القيصر فيلهلم لأبحاث الحديد، وأصبح جزءًا من جمعية ماكس بلانك عام 1948. وفي عام 2024، أعيد تسميته ليعكس تركيزه الاستراتيجي على الاستدامة، وإزالة الكربون، وأبحاث المواد الدائرية. ^{[ 2 ]}

يهدف بحث المعهد إلى تمكين عمليات صناعية أكثر استدامة من خلال الحد من الأثر البيئي لإنتاج المواد واستخدامها. ويمثل إنتاج المواد نسبة كبيرة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية، لا سيما في قطاعات مثل الصلب والمعادن غير الحديدية. ^{[ 3 ]}

يساهم المعهد، من خلال تطوير مواد وعمليات جديدة، في التخفيف من آثار تغير المناخ ، وكفاءة استخدام الموارد، والانتقال نحو اقتصاد دائري. ^{[ 1 ]}

تأسس المعهد عام 1917 باسم معهد القيصر فيلهلم لأبحاث الحديد في آخن ، وكان فريتز وست المدير المؤسس. انتقل إلى دوسلدورف عام 1921، ثم انتقل من " مصنع المعادن الرايني " إلى موقعه الحالي عام 1935. وفي عام 1943، انتقل مؤقتًا إلى كلاوستال ، ثم عاد إلى دوسلدورف عام 1946.

لقد شكلت الرعاية المؤسسية المشتركة طويلة الأجل من قبل معهد الصلب VDEh مثالاً فريداً للشراكة بين القطاعين العام والخاص لكل من جمعية ماكس بلانك والصناعة الأوروبية، وكان الهدف منها ضمان وجود صلة وثيقة بين البحث الأساسي الموجه نحو المعرفة وما قبل التنافسي من جهة، والأهمية التجارية من جهة أخرى.

بعد أن خفضت VDEh إعاناتها السنوية منذ عام 2016 بسبب المشاكل الهيكلية في صناعة الصلب وأنهت اتفاقية التمويل بالكامل في عام 2021، قامت بنقل جميع الأسهم إلى جمعية ماكس بلانك، مما جعلها المساهم الوحيد.

في أبريل 2024، تم تغيير اسم المعهد إلى معهد ماكس بلانك للمواد المستدامة ليعكس تركيزه الموسع على الاستدامة وإزالة الكربون وأبحاث المواد الدائرية. ^{[ 2 ]}

يركز بحث المعهد على فهم العلاقة بين بنية المواد وخصائصها وأدائها عبر مقاييس طول متعددة، من المستوى الذري إلى المستوى العياني. ^{[ 4 ]}

تشمل مجالات البحث الرئيسية ما يلي:

• إنتاج مواد مستدامة ومنخفضة الكربون
• الاستخدام الدائري وإعادة تدوير المعادن والسبائك
• الذكاء الاصطناعي والرقمنة في تصميم المواد
• مواد للبيئات القاسية

تهدف هذه الأنشطة البحثية إلى تحسين كفاءة المواد المستخدمة في التقنيات الحديثة ومتانتها وتقليل أثرها البيئي. ^{[ 1 ]}

يُجرى البحث في أربعة أقسام رئيسية، بالإضافة إلى مجموعات مستقلة، ومجموعات مشتركة بين الأقسام، ومجموعات شريكة. وهذه الأقسام الأربعة هي:

• تصميم المواد الحاسوبية (المدير: البروفيسور يورغ نيوجيباور)
• كيمياء الواجهات وهندسة الأسطح (منصب المدير شاغر؛ الرئيس المؤقت: البروفيسور يورغ نويغباور)
• علم المعادن الدائري وتصميم السبائك (الأستاذ ديرك رابي )
• بنية المواد وميكانيكيتها النانوية/الميكروية (الأستاذ جيرهارد ديم)

تشمل تطبيقات أبحاث المعهد مواد خفيفة الوزن للنقل، وسبائك عالية الأداء لأنظمة الطاقة، ومواد لتقنيات الهيدروجين، ومواد قابلة لإعادة التدوير للإلكترونيات والبنية التحتية. ^{[ 1 ]}

• أدولف فون هارناك: Rede zur Weihe des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Eisenforschung. 1921، في: أدولف فون هارناك. Wissenschaftspolitische Reden und Aufsätze. zusammengestellt undherausgegeben von Bernhard Fabian، أولمس-فايدمان، هيلدههايم-زيورخ-نيويورك 2001، ISBN 3-487-11369-4(ألمانية).
• Max-Planck-Gesellschaft (Hrsg.): Max-Planck-Institut für Eisenforschung ، Reihe: Berichte und Mitteilungen der Max-Planck-Gesellschaft 1993/5، ISSN 0341-7778 (الألمانية).

• الصفحة الرئيسية الرسمية للمعهد
• الصفحة الرئيسية للمدرسة الدولية لأبحاث ماكس بلانك (IMPRS) في مجال علم المعادن المستدام
• صفحة "نبذة عنا" الخاصة بالمعهد
• لمحة تاريخية
• DAMASK - مجموعة أدوات محاكاة المواد المتقدمة من دوسلدورف، والتي تم تطويرها في معهد ماكس بلانك لعلوم المواد