latticeStrukturen

LatticeStrukturen bezeichnen regelmäßige, sich wiederholende Anordnungen von Punkten oder Bausteinen im Raum. In der Kristallographie beschreibt der Begriff oft ein Kristallgitter, bei dem die Gitterpunkte die Lage eines Bausteins (Basis) markieren. In der Technik kann der Begriff auch für entworfene geometrische Zellen in Leichtbau- oder Funktionsstrukturen verwendet werden.

In der Kristallographie werden LatticeStrukturen durch Bravais-Gitter beschrieben. Es gibt 14 Bravais-Gitterarten im dreidimensionalen Raum. Das kleinste wiederholbare Volumen heißt Einheitszelle. Die Gitterparameter a, b, c und die Winkel α, β, γ legen die Geometrie der Zelle fest. Gitterebenen und Richtungen werden durch Miller-Indizes angegeben; das Reciprocal-Gitter hängt mit Beugungsvorgängen zusammen.

Eigenschaften und Defekte: Reale Kristalle weisen Abweichungen durch Defekte wie Vakanzen, Interstitialatome oder Substitutionen auf. LatticeStrukturen beeinflussen mechanische, elektronische und optische Eigenschaften. Gittervibrationen (Phononen) tragen zu Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität bei.

Technische LatticeStrukturen werden als zellulare Bausteine genutzt, etwa im Leichtbau durch 3D-Druck. Sie ermöglichen geringes Gewicht, gute Energieabsorption und angepasste Trag- und Wärmeleitfähigkeiten. Typische Einheitszellen umfassen kubische, tetragonale, orthorhombische und hexagonale Strukturen; auch komplexe Formen wie Gyroid- oder Kelvin-Zellen kommen zum Einsatz.

Zusammenfassung: LatticeStrukturen bilden das Grundprinzip der Ordnung im Kristall und in Designstrukturen und beeinflussen maßgeblich Eigenschaften von Materialien.