14/03/2011 - Neue intelligente Materialien für High-Tech-Produkte.

Menéame

Sie können schnell ihre Härte, Viskosität oder Azidität erhöhen. Ingenieure und Forscher aus elf Fachinstituten, die die deutsche Frauenhofer-Gesellschaft bilden, haben sich zusammengetan, um eine neue Palette intelligenter Materialien zu entwickeln, die in der Lage sind, ihre eigenen physischen Bedingungen an unterschiedliche Situationen mit höherer Geschwindigkeit anzupassen. Die Fortschritte würden in der Automobilindustrie, der Maschinenbau und der Elektronikindustrie besonders umgesetzt. Auf Pablo Javier Piacente.

Die Fraunhofer Adaptronics Alliance, bestehend aus Spezialisten aus elf Forschungsinstituten der Fraunhofers-Gesellschaft, hat bei der Entwicklung einer neuen Generation intelligenter Materialien Fortschritte gemacht, die Bedingungen wie Härte, Viskosität oder Aquasität schnell verändern können, um sich an einen sich verändernden Kontext anzupassen. Sektoren wie Elektronik, Mechanik und Automobilindustrie könnten von diesen neuen Materialien profitieren.

Die Möglichkeit, flexible und unabhängige Materialien in ihrem Betrieb zu haben, die an sich schnell verändernde Bedingungen angepasst werden können, scheint immer näher an die tägliche Realität heranzukommen. Dies zeigt sich an einer Forschung, die von Ingenieuren und Wissenschaftlern von Fraunhofer-Gesellschaft durchgeführt wurde.

Die Arbeit wird auf einem Stand der Hannover Messe im April vorgestellt werden, und hat Artikel in verschiedenen Fachmedien verdient, wie z.B. Physorg.com Und Science Daily. Diese intelligenten Materialien würden eine breite Palette von Anwendungen haben, vor allem im Bereich der Elektronik und der Fahrzeuganwendungen.

So könnten beispielsweise neue intelligente Materialien die Auswirkungen schädlicher Geräuschschwingungen, die während einer Fahrt im Fahrzeug auftreten, verringern und so den Komfort und die Sicherheit auf der Fahrt erhöhen. Dazu werden piezozeramische Materialien verwendet.

Durch diese Materialien werden akustische Vibrationen gedämpft und neutralisiert. Dieses System wird derzeit in einem Luxus-Tourismus-Auto getestet, wobei Piezozeramische Elemente zwischen dem Chassis und einer speziellen Metallstruktur integriert werden. Normalerweise werden Gummikomponenten für diesen Zweck verwendet, aber die Absorption akustischer Vibrationen ist nicht ideal.

Folglich sind Vibrationen im Auto in Form von Lärm hörbar. Piezozeramische Elemente dagegen sind elektromechanische Energietransduktoren, die elektronisch gesteuert werden, um diese störenden Vibrationen auszugleichen und zu neutralisieren. Das Ergebnis ist eine ruhigere und sicherere Reise.

In einem anderen Projekt der Fraunhofer Adaptronics Alliance entwickeln Forscher diese Innovationen in einem anderen Sinne. In diesem Fall verwandeln die piezozeramischen Komponenten akustische Schwingungen und Schwingungen in eine Struktur (insbesondere in Hochverkehrsbrücken) in elektrische Energie.

Diese Energie kann zur Versorgung kleiner Sensoren verwendet werden, die den Zustand der Brücke überwachen und ein Kontrollzentrum über jede Art von Schäden an der Struktur informieren können. Die Forschung konzentriert sich jedoch nicht nur auf Piezozeramische Geräte als intelligente Materialien.

Neue Ansätze für intelligente Werkstoffe

Ein alternatives Material von Interesse für die Forscherinnen von Fraunhofer-Gesellschaft sind sogenannte magnetoreologische Flüssigkeiten. Diese Flüssigkeiten enthalten winzige Teilchen, die sich verbinden und feste Ketten in einem Magnetfeld bilden. Abhängig von der Intensität des Feldes können sie die Flüssigkeit festmachen, viskos oder wässrig werden.

Die deutschen Ingenieure haben diese magnetoreologischen Flüssigkeiten verwendet, um eine Sicherheitskupplung für Maschinen zu entwickeln, die in Fahrzeugen oder Fräsmaschinen verwendet werden kann. Während der Operation wird die Flüssigkeit fest. In diesem Zustand wird eine feste Verbindung zwischen der Antriebsachse und dem Schneidkopf hergestellt. Wenn Sie einen Notausschaltknopf aktivieren, schaltet sich das Magnetfeld aus.

Zu diesem Zeitpunkt kehrt die Substanz in ihren flüssigen Zustand zurück und die Verbindung zwischen der Antriebsachse und dem Schneidkopf wird entfernt, so dass die Welle frei gedreht und der Schneidkopf gestoppt wird. Auch andere interessante Lösungen, die von Maschinenbau bis hin zum Verbrauchermarkt reichen, werden weiterverfolgt.

Experten aus verschiedenen Disziplinen, die in der Fraunhofer Adaptronics Alliance zusammenarbeiten, einschließlich Materialentwickler, Strukturmechaniker, Elektronikspezialisten und Systemingenieuren, sind der Ansicht, dass zusätzliche Produkte, die auf intelligenten Materialien basieren, in den nächsten zwei Jahren auf den Markt kommen könnten.

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