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Smart Materials – sich anpassende Werkstoffe

Neue Materialien (Smart Materials) werden die Ära der denkenden Dinge einläuten. Bereits heute beruhen rund 70% aller technischen Innovationen in Deutschland auf neuen Werkstoffen, Verbundwerkstoffen, Legierungen und intelligenten Hybridwerkstoffen, die durch die Fusion unterschiedlicher Ausgangsmaterialien wie Metall und Plastik entstehen.

Zukünftig werden mehr Werkstoffe entwickelt, die ihre physikalischen Eigenschaften unter bestimmten Umweltbedingungen verändern. Ihr unschlagbarer Vorteil ist, dass sie keine zusätzlichen Steuerungen durch Computer und Motoren brauchen, was das Gesamtpaket günstiger und in der Regel auch nachhaltiger macht. Andere Werkstoffe bieten neue Eigenschaften, die auf ganz bestimmte Situationen angepasst sind, und erreichen dies durch die Legierung oder Fusion unterschiedlicher Ausgangsstoffe.

Mercedes-Benz hat etwa intelligente Lacke erprobt, die als Solarzellen fungieren. Strom für die Lichtmaschine produziert zu großen Teilen dann die Außenhaut des Autos, was wiederum den Spritverbrauch auf 100 Kilometer um einen Liter reduzieren soll.

Nahe der hessischen Ortschaft Friedberg wurde bereits 2008 die europaweit erste Brücke aus Glasfaser-Kunststoff eingeweiht. Die 27 Meter lange und 58 Tonnen schwere Brücke können Autos und Lastwagen befahren. Die Haltbarkeit der Plastikbrücke ist um ein Dreifaches höher als bei Eisen- und Stahlkonstruktionen. Und obwohl das Kunststoff-Konstrukt selbst nur gut die Hälfte wiegt, trägt es bis zu 100 Tonnen Gewicht. Eine neue Plastikgeneration, die zugleich strapazierfähiger und leichter ist, eröffnet bisher ungeahnte Konstruktionswelten.

Auch die Hightech-Medizin wird von den Smart Materials profitieren. So wird etwa in der Gefäßchirurgie der Stent der Zukunft direkt in die Ader gespritzt. Dort nimmt er am verengten Gefäß selbständig die erforderliche Form an, um dieses zu weiten. Die Körpertemperatur regelt dabei die Form des Stentmaterials, eine Steuerung von Außen und damit ein Eigriff in den Körper, entfällt.

Bedeutung intelligenter Werkstoffe für die deutsche Wirtschaft

Deutsche Unternehmen müssen in vielen Segmenten ihr Engagement bei intelligenten Werkstoffen auszubauen. Noch wichtiger ist jedoch, die Wertschöpfungsketten bei hohem internationalem Konkurrenzdruck in Deutschland zu knüpfen: Deutschland sollte nicht nur in Wissensökonomie und Hochqualifikation investieren – es müssen auch Infrastrukturen und Marktbedingungen geschaffen werden, die dabei behilflich sind, Innovationen am Standort zu kapitalisieren.

Wireless Driving ersetzt reale Autofahrten

Das Auto wird das Fortbewegungsmittel Nr. 1 bleiben, doch die Autohersteller sind zukünftig noch mehr gefordert, Wireless Networking ins Fahrzeug zu integrieren. ...

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