In der Werkstofftechnik spielt die Untersuchung von Tessellationen eine wesentliche Rolle, um Muster und Anordnungen in mikrostrukturellen Systemen zu verstehen. Tessellationen bezeichnen die flächendeckende Anordnung von Formen ohne Überlappung und Lücken. In vielen Werkstoffen, insbesondere bei polykristallinen Materialien, organisiert sich die innere Struktur in Form von wiederkehrenden Mustern, die an geometrische Kachelung erinnern.

Ein prominentes Beispiel stellen Voronoi-Tessellationen dar, bei denen der Raum in Regionen aufgeteilt wird, die den nächstgelegenen Keimen zugeordnet sind. Dies findet Anwendung bei der Analyse von Korngrößenverteilungen und -grenzen, da die Verteilung der Kristallite oft einer solchen Unterteilung folgt. Durch den Einsatz dieser mathematischen Modelle können Forscher Rückschlüsse auf Eigenschaften wie Festigkeit, Duktilität und Bruchverhalten ziehen.

Die Fähigkeit, durch Tessellationen strukturierte Materialien zu entwerfen, eröffnet auch neue Perspektiven in der Entwicklung von Leichtbauwerkstoffen und funktionellen Verbundmaterialien. Simulationsmethoden, die auf diesen Prinzipien basieren, helfen dabei, das Verhalten von Werkstoffen unter verschiedenen Belastungen vorauszusagen und gezielt zu optimieren.