Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Putztücher aus dem Computer

25.10.2001


Verbraucher wünschen sich optimale Produkte und Unternehmen effiziente und kostengünstige Produktionsprozesse. So sollen Putztücher verlässlicher saugen, Windeln kleiner, Dämmstoffe leichter werden und Filter immer kleinere Partikel oder Tröpfchen aufnehmen. Doch warum saugt ein Putztuch besser als ein anderes? Das liegt an der Form und Mischung der Fasern und deren Strukturbildung, wissen die Forscher in der Textilbranche. Bis heute musste die optimale Struktur durch reale Versuche und Messreihen mühsam gefunden werden. Dr. Franz-Josef Pfreundt vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern hatte die Idee, den Entwicklungskreislauf komplett in den Computer zu verlagern. Damit kann eine ganze Branche vom Einsatz komplexer mathematischer Methoden profitieren.


Dr. Konrad Steiner (links) und Dr. Franz-Josef Pfreundt werden stellvertretend für ihr elfköpfiges Team mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis ausgezeichnet. Ihre Simulationen von Strömungen in komplexen Geometrien berechnen sie nur konzeptionell an der Tafel.
© Fraunhofer / Volker Steger



Basis für die neue Technologie ist die Simulation von Strömungen in sehr komplexen Geometrien, wie Schäumen oder Fasermaterialien, auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene. Sie ist das Spezialgebiet von Pfreundts Kollegen Dr. Konrad Steiner, der früher Strömungsdynamiksoftware für die europäische Raumfahrtindustrie entwickelt hatte. »Zunächst wurden von existierenden Werkstoffen tomographische Aufnahmen gemacht. Auf dieser Basis haben wir typische 3-D-Strukturmodelle entwickelt«, erläutert der ITWM-Wissenschaftler die neue Art des Produktdesigns. »Aus den Bilddaten ermitteln wir die geometrische Struktur der Materialien, die wir in Computermodelle umsetzen. Über eine ziemlich aufwändige strömungsdynamische Berechnung erhalten wir dann die Materialkennwerte. Diese gehen wiederum in Spezialsoftware zur Produktsimulation ein. Saugt die Faserverbindung nicht genug oder stimmt die Akustik nicht, können wir die Struktur der Materialien so lange verändern und das jeweilige Ergebnis berechnen, bis wir optimale Eigenschaften haben.«

... mehr zu:
»ITWM »Putztücher


Die Mathematiker sind vom großen Interesse der Industriepartner überrascht. Betriebe, die poröse Materialien wie Stoffe, Vliese, Papier oder Keramiken herstellen, haben schnell erkannt, dass sich so viel Zeit und Geld sparen lässt. Die Wissenschaftler wollen nun weitere Materialeigenschaften wie die Festigkeit am Rechner simulieren. Pfreundt und Steiner arbeiten seit dem Gründungsjahr 1995 im ITWM und nehmen stellvertretend für die elfköpfige Arbeitsgruppe den Joseph-von-Fraunhofer-Preis entgegen.

Dr. F-J Pfreundt, Dr. K. Steiner | Fraunhofer-Gesellschaft

Weitere Berichte zu: ITWM Putztücher

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen
27.06.2017 | Fraunhofer IFAM

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Der schärfste Laserstrahl der Welt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickelt einen Laser mit nur 10 mHz Linienbreite

So nah an den idealen Laser kam bisher noch keiner: In der Theorie hat ein Laser zwar genau eine einzige Farbe (Frequenz bzw. Wellenlänge). In Wirklichkeit...

Im Focus: Wellen schlagen

Computerwissenschaftler verwenden die Theorie von Wellenpaketen, um realistische und detaillierte Simulationen von Wasserwellen in Echtzeit zu erstellen. Ihre Ergebnisse werden auf der diesjährigen SIGGRAPH Konferenz vorgestellt.

Denkt man an einen See, einen Fluss oder an das Meer, so sieht man vor sich, wie sich das Wasser kräuselt, wie Wellen gegen die Felsen schlagen, wie Bugwellen...

Im Focus: Making Waves

Computer scientists use wave packet theory to develop realistic, detailed water wave simulations in real time. Their results will be presented at this year’s SIGGRAPH conference.

Think about the last time you were at a lake, river, or the ocean. Remember the ripples of the water, the waves crashing against the rocks, the wake following...

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der schärfste Laserstrahl der Welt

29.06.2017 | Physik Astronomie

Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wolken über der Wetterküche: Die Azoren im Fokus eines internationalen Forschungsteams

29.06.2017 | Geowissenschaften