Fraunhofer-Gesellschaft

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Passive Strukturen zum Leben erwecken

Durch Verschmelzen von Struktur und Funktion auf Werkstoffebene Systeme mit geringer Komplexität aber hoher Funktionalität schaffen
 
: Drossel, Welf-Guntram; Kunze, Holger; Ettrichrätz, Martin

:

Industrie 4.0 Management 34 (2018), No.4, pp.15-18
ISSN: 2364-9208
ISSN: 1434-1980
German
Journal Article
Fraunhofer IWU ()
smart materials and structures; cross-disciplinary innovation network; production engineering

Abstract
Der Mensch mit seinen Bedürfnissen ist die wesentliche Triebkraft für Innovationen. Er misst den Nutzen von Produkten an den Kriterien Funktionalität, Bezahlbarkeit, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit. Im Bestreben, allen Forderungen gleichermaßen gerecht zu werden, werden Produkte und Prozesse zunehmend komplexer. Der Aufwand zur Problemlösung steigt überproportional und die Entwicklungsdynamikfällt steil ab. Mit intelligenten Materialien/Funktionswerkstoffen/smart materials ist eine Transformation von Funktionalitäten auf die Werkstoffebene möglich. Ein Paradigmenwechsel im Produkt – die Verschmelzung von Funktion und Struktur – wird möglich. Damit kann eine neue Qualität im Produktdesign erreicht werden. Die Form folgt stringent der Funktion, die Nutzbarkeit ist intuitiv und folgt natürlichen Vorbildern [1]. Produkt und Produktionsprozesse werden durch smart materials kreativ und wissensbasiert und weniger durch Investitionsumfang und Lohnkosten bestimmt. Die Eigenschaftsbeschreibung intelligenter Werkstoffe, die Potenziale transdisziplinärer Zusammenarbeit, konkrete Anwendungsbeispiele für smarte Strukturen sowie das Thema, den Bekanntheitsgrad und die Akzeptanz von smart materials zu steigern, sind Gegenstand dieses Beitrags.

 

Functional materials, so called smart materials, have the ability to adapt to external environmental conditions i.e. they are able to change their properties through external physical stimuli so that, they are optimally adapted to their surroundings. These processes are accompanied by energy conversion processes. These properties predestine smart materials to act as sensors and actuators. They enable high functionality in simplified structures, already on the material level. Therewith, a new and better quality can be achieved in product design.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-515759.html