- Intelligenter Werkstoff
-
Unter Intelligenten Werkstoffen oder auch Smart Materials werden in einer engen Definition Festkörper, Flüssigkeiten und Gase verstanden, welche selbstständig, ohne eine Regelung von außen, auf verändernde Umweltbedingungen (z. B. einer Temperaturerhöhung, einer mechanischen Belastung, einer Änderung der pH-Wertes) reagieren. In einer breiter angelegten Definition lassen sich unter intelligenten Werkstoffen auch Materialien subsumieren, deren Eigenschaften durch die aktive Zufuhr einer Energie (z. B. elektrische Spannung, Erhitzen) beeinflusst werden können.
Sowohl der engen als auch der breiten Definition gemein ist, dass beinahe sämtliche Werkstoffe den intelligenten Werkstoffen zugeordnet werden müssten. Ergänzt werden müssen die obigen Definitionen daher mit dem Zusatz, dass die Eigenschaftsveränderung, ob nun selbstständig erfolgt oder aktiv herbeigeführt, in einer dem Zweck dienlichen Art und Weise erfolgt.
Inhaltsverzeichnis
Beispiele intelligenter Werkstoffe
Als Beispiele für intelligente Werkstoffe können elektro-/magneto-/optorheologische Materialien, Piezoelektrika, OLEDs, Mikro-/Nanokapseln, Chromogene Materialien, Hydrogele, Carbon Nanotubes, Shape Memory Alloys und Polymers sowie elektrostriktive Materialien aufgeführt werden.
Anwendungsbeispiele
Anwendung in der Praxis finden intelligente Werkstoffe bereits heute z. B. in der Automobilindustrie. Magnetorheologische Materialien werden hier beispielsweise in Dämpfern eingesetzt, deren Dämpfungseigenschaften aktiv eingestellt werden können oder sich selbst den Straßenbedingungen anpassen. Piezoelektrika sowie Shape Memory Alloys kommen in Aktuatoren zum Einsatz. Ein relevantes Einsatzfeld von Shape Memory Polymers (SMPs) ist die Medizintechnik. Chromogene Materialien werden in Fensterscheiben eingesetzt, welche sich im Falle elektrochromer Materialien aktiv verdunkeln lassen und im Falle photochromer Materialien selbstständig bei Sonneneinfall ihre Transparenz verändern. Auch im Flugzeugbau gibt es einige F&E-Programme, wie z.B. das Morphing Aircraft Structures und das Smart Wing Programm der DARPA und NASA bei denen Intelligente Werkstoffe verwendet werden.[1][2]
Literatur
- A. Ritter: Smart materials - in Architektur, Innenarchitektur und Design. Birkhäuser, Basel 2007, ISBN 978-3-7643-7326-9.
- D. M. Addington, D. L. Schodek: Smart materials and technologies - for the architecture and design professions. Elsevier, Amsterdam 2007, ISBN 978-0-7506-6225-3.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ DARPA's Smart Wing Program dnc.tamu.edu; pdf navy.mil
- ↑ Buck Rogers, Watch Out! science.nasa.gov abgerufen am 14. April 2011
Wikimedia Foundation.
