Domänenübergreifende Workflows zur effizienten Entwicklung Programmierbarer Materialien

Neue Herstellungsverfahren ermöglichen es, die innere Struktur eines Bauteils aus kleinsten Elementen aufzubauen und deren Eigenschaften gezielt einzustellen. Damit werden nicht nur die Designmöglichkeiten klassischer Bauteile erweitert, sondern komplexe Systemfunktionen werden mithilfe Programmierbarer Materialien auf Materialebene realisierbar. Obwohl aus der Grundlagenforschung Beispiele für Programmierbare Materialien bekannt sind, ist die simultane Auslegung von Bauteilgestalt und innerer Struktur zur Funktionalisierung nur ansatzweise verstanden. Um das enorme Potenzial Programmierbarer Materialien in industriellen Anwendungen auszuschöpfen, muss eine systematische Entwicklungskette etabliert werden. Im ersten Teil dieses Beitrags wird ein entsprechender Workflow vorgeschlagen, welcher im zweiten Teil am Beispiel eines mechanisch Programmierbaren Materials (z. B. für Shape Morphing) erläutert wird.