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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Smart Materials – Eine Trendanalyse

Mittwoch (18.09.2019)
11:30 - 12:00 Uhr Appendix

Werkstoffe mit funktionellen Eigenschaften werden bereits in vielen Produkten und Anwendungen als Sensoren und Aktoren eingesetzt. So bilden beispielsweise piezoelektrische Keramiken durch ihre schnelle, elektrisch steuerbare Verformung die Grundlage für Bildstabilisatoren in Kamerasystemen. Thermische Formgedächtnislegierungen (FGL) und magnetische Formgedächtniswerkstoffe (MSM) können ihre Formen abhängig von Temperatur bzw. einem anliegenden Magnetfeld reversibel ändern und werden u. a. in Ventilen im Automobilbereich eingesetzt. Dielektrische Elastomere (DEA) sind besonders leichte und kompakte Funktionswerkstoffe und werden beispielsweise in der Robotik als Aktoren verwendet.

Diese vier genannten Gruppen von Funktionswerkstoffen spiegeln den aktuell größten Bereich der Smart Materials wider, wobei sie einem singulären Einsatzzweck als Sensor, Aktor oder Energiewandler dienen. Ihr innovatives Potenzial entfalten sie jedoch erst, wenn sie mit Komponenten aus anderen Technologiebereichen wie der Elektronik und Optik kombiniert werden. In diesem Zusammenspiel werden sie zukünftig unseren Lebensbereich weiter durchdringen und bedingt durch die wachsenden Bedarfe bei Industrie 4.0, Internet of Things, autonomem Fahren und nicht zuletzt durch den Ausbau der 5G-Netze ihren Markt erweitern. Die Zukunft von Funktionswerkstoffen wird sich in einzelnen Bereichen unterschiedlich darstellen, entsprechend kann sich die Bewältigung der technologischen und infrastrukturellen Herausforderungen sehr komplex gestalten.

Im Rahmen einer Trendanalyse zur Zukunft der Funktionswerkstoffe wurden für das Innovationsnetzwerk smart³ die Entwicklungstrends für die oben genannten Gruppen von Funktionswerkstoffen erfasst, zukünftige Anwendungsfelder identifiziert sowie der Blick auf bekannte Anwendungsfelder vertieft. Die Ergebnisse der Trendanalyse werden in dem Vortrag präsentiert.

Sprecher/Referent:
Dr. Julia Kaltschew
VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Steffen Uredat
    Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
  • Stephan Richter
    Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
  • Dr. Kerstin Goluchowicz
    Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH