Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pfiffige Werkstoffe für High-Tech-Produkte

10.03.2011
Blitzschnell, flexibel und selbstständig passen sich »Smart Materials« an wechselnde Bedingungen an. Die Fraunhofer-Allianz Adaptronik will gemeinsam mit Industriepartnern noch mehr Schwung in die Entwicklung neuer Produkte bringen. Auf der Hannover Messe (4. bis 8. April ) stellt sie in Halle 2, Stand D18 vielversprechende Lösungen vor.

Das Dröhnen bei einer Autobahnfahrt kann nervtötend sein. Oftmals versteht man weder die Fahrgäste auf dem Rücksitz noch das Pianissimo im Autoradio. Doch tatsächlich kann man Fahrzeugen die störenden Vibrationen austreiben. Möglich machen das »smart materials«, intelligente Materialien, die ihren Zustand blitzschnell an wechselnde Situationen anpassen können.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und vielversprechend – nicht nur für den Automobilbau, sondern auch für den Maschinenbau oder die Elektronikindustrie. Elf Fraunhofer-Institute haben sich deshalb zur »Allianz Adaptronik« zusammengeschlossen, in der sie neue »smarte« Lösungen zur Marktreife bringen.

Piezolager gegen Lärm im Auto
Die Schwingungen im Auto sind nur eines von vielen Beispielen. Die Forscher setzen dafür Piezo-Keramiken ein, ein Material, das elektrische Energie in Bewegung und umgekehrt Erschütterungen in elektrische Energie umwandelt. Derzeit testen sie in einem VW-Passat Piezo-Lager, die zwischen dem Fahrgestell und einem darauf sitzenden Metallrahmen der Karosserie befestigt werden. Normalerweise werden dafür Gummielemente verwendet, doch die schlucken die störenden Schwingungen nicht optimal. Erschütterungen und Vibrationen sind deshalb als Lärm im Auto zu hören. Die Piezo-Lager hingegen werden elektronisch exakt so angesteuert, dass sie sich den störenden Vibrationen entgegen stemmen. Damit neutralisieren sie quasi die Erschütterungen. Im Auto bleibt es ruhig. Den umgekehrten Weg gehen die Forscher in einem anderen Projekt. Darin entwickeln sie Piezo-Elemente, die feinste Schwingungen von Bauwerken, etwa vielbefahrenen Brücken, in elektrische Energie wandeln. Künftig sollen damit kleine Sensoren versorgt werden, die den Zustand der Brücke überwachen und Schäden per Funk an eine Zentrale melden.
Fest, zäh oder dünnflüssig auf Knopfdruck
Doch nicht nur Piezo-Keramiken können »smart« sein. Ein alternatives Material, mit dem sich die Fraunhofer-Forscher befassen, sind »magneto-rheologische Flüssigkeiten«. Diese Flüssigkeiten enthalten winzige Partikel, die sich in einem Magnetfeld zu festen Ketten anordnen. Die Flüssigkeit erstarrt. Je nach Stärke des Feldes ist die Flüssigkeit fest, zäh oder dünnflüssig. Die Allianz-Partner haben daraus eine Sicherheitskupplung für Maschinen entwickelt – für Fahrzeugantriebe oder auch Fräsmaschinen. Während des Betriebs ist die Flüssigkeit erstarrt. In diesem Zustand verbindet sie Antriebswelle und Fräskopf fest miteinander. Drückt man den Notaus-Knopf, schaltet sich das Magnetfeld ab. Die Substanz verflüssigt sich wieder. Die Antriebswelle dreht frei. Der Fräskopf steht.

In der Allianz arbeiten Spezialisten verschiedener Fachrichtungen zusammen: Materialentwickler, Strukturmechaniker, Elektroniker, System-Ingenieure, die alle Aspekte zu einem Ganzen zusammenfügen. Branchenkenner erwarten, dass mit dem derzeitigen wirtschaftlichen Aufschwung in den nächsten zwei Jahren weitere Produkte mit smarten Materialien auf den Markt kommen. »Die Technik ist so weit. Es wird an weiteren spannenden Lösungen gearbeitet – vom Maschinenbau bis zum Konsumgütermarkt«, sagt der Leiter der Allianz, Tobias Melz vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt. Auf der Hannover Messe stellt die Allianz auf einem Gemeinschaftsstand mit weiteren Adaptronik-Partnern verschiedene Entwicklungen vor – unter anderem einen Tisch mit Lagern zur Schwingungsdämpfung, ein Flugzeugbauteil mit piezo-keramischen Überwachungssensoren und ein Oberklasseauto mit smartem Innenleben.

Ansprechpartner:
Dr. Tobias Melz
Telefon +49 6151 705 252
tobias.melz@lbf.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt

Birgit Niesing | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.adaptronik.fraunhofer.de
http://www.lbf.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen
26.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen
25.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Study shines light on brain cells that coordinate movement

26.06.2017 | Life Sciences

Smooth propagation of spin waves using gold

26.06.2017 | Physics and Astronomy

Switchable DNA mini-machines store information

26.06.2017 | Information Technology