Smart Materials

Smart Materials sind in aller Munde und versprechen, zukünftig die Trennung von Matrix und Funktion aufzulösen. Sie sind fähig, sensorische Aufgaben etwa zur Datenermittlung und Signalverarbeitung zu übernehmen. Sie können aktorisch auf bestimmte Impulse reagieren. Oder sie übernehmen selbst elektronische Funktionen wie etwa Wärmeregulierung oder Beleuchtung. Kurzum: Struktur- und Funktionswerkstoffe werden zu einer Einheit. Hohe Funktionalität integriert in eine Matrix eröffnet völlig neue Perspektiven im Produktdesign und reduziert gleichzeitig Komplexität, Gewicht und Masse von Werkstoffen und Produkten.

Smart Materials repräsentieren einen etablierten Forschungsschwerpunkt der Abteilung "Funktionale Schichtsysteme". Erzeugt werden sie in der Regel mit leitfähigen Schichten, die durch Beschichtungstechnologien in einen Composite-Werkstoff eingebettet werden. So entstehen flexible, Multifunktionswerkstoffe wie etwa:

• elektrisch beheizbare Polymerflächen

  • Flexible Flächenheizungen für den Mobilbereich 

  • SmartMembrane

  • Hoch leitfähige, flexible Polymerhybridmaterialien 

  • Visualisierung von Nanostrukturen in Polymerkompositen 

  • Funktionalisierung atmungsaktiver PU-Schichten 

  • elektrisch leitfähige Siliconmembranen 

  • Modifizierung von PVC-Plastisolen mit funktionellen Nanopartikeln

  • Elektrisch leitfähiges TPU 

• Polymerflächen mit integrierter LED-Beleuchtung

  • Polymer-LED-Komposite mit aktiver sensorbasierter Steuerung am Beispiel der Bilirubin-Therapie 

  • Entwicklung aktiv leuchtender, flexibler, flächiger Polymerverbunde durch Kombination elektrisch leitfähiger Polymerschichten mit LED-Elementen 

• gedruckte, flexible Elektronik

  • iSi-Care: Mit KI und silikonbasiertem Elektroden-Array zur differenzierten Versorgung bei akuten Gelenksverletzungen

  • Flexible Polymernanokomposite mit Peltier-Effekt für eine aktive Kühlung in Polymerflächen

  • Entwicklung eines multiparametrischen, ortsaufgelösten, elastischen Drucksensors

  • Drucken leitfähiger Strukturen

• Elektrisch ableitfähige Materialien

  • Flexible, transparente, elektrisch leitfähige Polyurethanschichten

  • Transparenter Antistatiklack

  • Nichtbrennbares, ESD-fähiges Hybridmaterial

Diese Smart Materials stehen gerade vor ihrem kommerziellen Durchbruch und lassen sich in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen einsetzen - von Gesundheit bis Klimaschutz, von Energieerzeugung bis Produktionstechnik, von Lifestyle bis Mobilität.