Metallische und keramische Werkstoffe werden i.d.R. als „tote“ Materie betrachtet. Insbesondere bei erhöhten und hohen Temperaturen (ca. 650 – 1100°C) besitzen jedoch maßgeschneiderte Werkstoffoberflächen das Potential, wie lebende Hautsysteme auf ihre Umwelt mit spezifischen Eigenschaften zu reagieren und somit einem technischen Bauteil zu besonderen Funktionalitäten zu verhelfen.

Als Beispiele für solche Funktionalitäten, die aus einer aktiven Reaktion auf Umgebungseinflüsse bei hohen Temperaturen resultieren können, seien genannt:

• Ausbildung einer definierten Oberflächenmikrostruktur durch lokale oder integrale Schwellung/Schrumpfung, die u.a. den Gasströmungswiderstand beeinflussen kann („Haifischhauteffekt“). 
• Aufbau von Schutzfunktionen gegen Wärmedurchtritt und chemischen Angriff. 
• Selbstreinigung bzw. Abstoßung von Ablagerungen durch mikrostrukturelle und/oder chemische Effekte. 
• „Atmung“ bzw. „Transpiration“ durch Membranfunktionen (Aufnahme bzw. Abgabe von Schmierstoffen, Freisetzen von Depotphasen, selektiver Durchtritt von Elementen bzw. Verbindungen). 
• Erfassung von physikalischen und chemischen Parametern (Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Barrierewirkung bzw. Unversehrtheit, chemische und physikalische Indikatorfunktionen).
• Regeneration (Selbstheilung bei Oberflächenschädigungen).

Alle diese Eigenschaften lassen sich durch geeignete vorbereitende chemische und/oder physikalische Behandlung der Oberflächen gefolgt von einer anschließenden (betrieblichen) Exposition bei hohen Temperaturen erreichen („Hochtemperaturaktivierung“). Die Wege können hierbei über eine generelle oder mikro-/nanostrukturierte Modifizierung der Zusammensetzung bzw. Geometrie der Werkstoffoberflächen und/oder –randzonen durch z.B. Mikrolegieren, Ionenimplantation, Sputtern, PVD, CVD, thermisches Spritzen und andere Depositionsverfahren (maskiert, räumlich gesteuert, zeitgesteuerte bzw. gepulste, lokale und globale Variation der physikalisch chemischen Prozeßparameter) führen, um Precursorsysteme für den Hochtemperaturaktivierungsprozeß herzustellen.

Die wichtigsten Ziele des Schwerpunktprogramms sind:

• Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Herstellung adaptiver („lebender“) Oberflächen mit unterschiedlichen Funktionalitäten für Hochtemperaturanwendungen durch vorbereitende Oberflächenmodifizierung und anschließende Hochtemperaturaktivierung. 
• Entwicklung von Strategien und Methoden zum dauerhaften Erhalt der Funktionalitäten beim Hochtemperatureinsatz.