How Interfaces Limit Nanoscale Stress Concentrations and Prevent Catastrophic Failure in Single-Asperity Contacts
23.07.2026
A team surrounding Michael Meindlhumer managed to publish their newest work concerning the fundamentals of the single-asperity contact and the influence of interfaces on the failure behavior of nanostructured thin films under realistic mechanical loading conditions in the prestigious Nature-journal ‘Communications Materials’. The paper entitled „How Interfaces Limit Nanoscale Stress Concentrations and Prevent Catastrophic Failure in Single-Asperity Contacts “ resolves for the first time experimentally the nanoscale stress concentrations on both sides of the single-asperity contact. Furthermore, the influence of interfaces on the ZrN-ZrCu thin film deformation behavior was investigated. Three, only 20 nanometer thick ZrCu interlayers managed to dissipate one third of the stored elastic energy via plastic deformation compared to the monolithic ZrN thin film.
Permanent link to the work: https://doi.org/10.1038/s43246-026-01239-1
Einem Team rund um Michael Meindlhumer ist es gelungen, ihre grundlegenden Erkenntnisse zur Kontaktmechanik und dem Einfluss von Grenzflächen auf das Versagensverhalten von Dünnschichten unter realistischen Belastungsbedingungen in der renommierten Nature-Fachzeitschrift ‚Communications Materials‘ zu veröffentlichen. Die Publikation „How Interfaces Limit Nanoscale Stress Concentrations and Prevent Catastrophic Failure in Single-Asperity Contacts “ betrachtet erstmals experimentell die Spannungskonzentrationen, die entlang der beiden Seiten eines Kontakts mit einer einzelnen Rauheitsspitze entstehen. Zusätzlich wurde der Einfluss von Grenzflächen auf das Verformungsverhalten der belasteten ZrN-ZrCu Dünnschichten untersucht. Im Vergleich zu einer monolithischen ZrN Schicht ermöglichen dem Materialverbund drei jeweils nur 20 Nanometer dünne ZrCu Zwischenlagen ein Drittel der gespeicherten elastischen Energie über plastische Verformung abzubauen.
Permanenter Link zur Arbeit: https://doi.org/10.1038/s43246-026-01239-1