Moderne Werkstoffe wie Gasdiffusionsschichten für Brennstoffzellen, Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien, Filtermedien oder keramische Werkstoffe mit aktiven Komponenten haben komplexe, multiskalige Strukturen, die das makroskopische Materialverhalten hochgradig beeinflussen. 3D-Bilder der Strukturen ermöglichen ein tieferes Verständnis, wie Struktur und Eigenschaften zusammenhängen. Mit neuen DeepLearning-Methoden tragen wir zu diesem Verständnis bei.
Auf der Nanoskala können Strukturen im Bereich 5–100nm durch die FIB-REM-Serienschnitttechnik dreidimensional abgebildet werden. Mithilfe eines fokussierten Ionenstrahls (Focused Ion Beam, FIB) wird die zu untersuchende Struktur präzise geschnitten und die Schnittfläche anschließend mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) abgebildet. Die Oberfläche wird weiter abgetragen, die Schnittfläche wieder abgebildet. Mehrere Hundert Schnittbilder ergeben einen Volumendatensatz.