{"id":410,"date":"2025-09-22T21:01:37","date_gmt":"2025-09-22T19:01:37","guid":{"rendered":"https:\/\/worldofprogmat.org\/?post_type=demo&p=410"},"modified":"2026-07-03T10:42:34","modified_gmt":"2026-07-03T08:42:34","slug":"auxetisches-material-auf-basis-der-miura-ori-faltung","status":"publish","type":"demo","link":"https:\/\/worldofprogmat.org\/en\/demo\/auxetisches-material-auf-basis-der-miura-ori-faltung\/","title":{"rendered":"Programmierbare Schuhsohle"},"content":{"rendered":"

Wie lassen sich die Eigenschaften eines Materials gezielt steuern \u2013 ohne verschiedene Werkstoffe zu kombinieren?Programmierbare Materialien machen genau das m\u00f6glich. Ihr Geheimnis liegt im Elementarzellenkonzept: Die mechanischen Eigenschaften und das Verformungsverhalten einer einzelnen Elementarzelle lassen sich auf gr\u00f6\u00dfere Verb\u00fcnde \u00fcbertragen und durch gezielte Wahl von Konstruktionsparametern pr\u00e4zise einstellen. Dieser Demonstrator macht dieses Prinzip buchst\u00e4blich greifbar.<\/p>\n\n\n\n


Die Miura-Ori-Zelle als Grundbaustein<\/strong>
Grundlage dieses Exponats ist die Miura-Ori-Zelle \u2013 eine Faltstruktur mit einer besonderen Eigenschaft: Sie verh\u00e4lt sich auxetisch. Das bedeutet, dass sich die Zelle beim Dehnen in L\u00e4ngsrichtung gleichzeitig auch in der Querrichtung ausdehnt \u2013 ein Verhalten, das in der Natur selten und in der Technik \u00e4u\u00dferst n\u00fctzlich ist. Dieses charakteristische Verhalten \u00fcbertr\u00e4gt sich auf 2D- und 3D-Verb\u00fcnde aus Miura-Ori-Zellen und l\u00e4sst sich durch die Wahl der Konstruktionsparameter \u2013 insbesondere des sogenannten Versatzes \u2013 gezielt anpassen.<\/p>\n\n\n\n


Anwendungsbeispiel: Die programmierbare Schuhsohle<\/strong>
Eine besonders anschauliche Anwendung dieses Prinzips ist eine Schuhsohle aus Programmierbarem Material. Je nach Bereich des Fu\u00dfes stellt die Sohle unterschiedliche biomechanische Anforderungen \u2013 und genau hier spielt das Elementarzellenkonzept seine St\u00e4rken aus. Im Bereich des Vorderfu\u00dfes und der Ferse sorgt ein hoher Versatz \u2013 erkennbar an den ausgepr\u00e4gten Spitzen der Struktur \u2013 f\u00fcr eine hohe Steifigkeit. Die Sohle widersteht hier dem Druck, der etwa durch das K\u00f6rpergewicht des Tr\u00e4gers entsteht, zuverl\u00e4ssig. Der Mittelfu\u00dfbereich hingegen ist durch einen geringen Versatz bewusst weicher und biegsamer gestaltet, um eine nat\u00fcrliche Abrollbewegung des Fu\u00dfes zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n


Ein Material \u2013 vielf\u00e4ltige Eigenschaften<\/strong>
Das Besondere: Die gesamte Sohle besteht aus ein und demselben Werkstoff. Die unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften in den einzelnen Bereichen werden ausschlie\u00dflich durch die Geometrie der Elementarzellen erzeugt \u2013 kein Materialmix, keine Verbundkonstruktion. Das er\u00f6ffnet nicht nur neue gestalterische Freiheiten, sondern schafft auch eine wichtige Grundlage f\u00fcr nachhaltiges Recycling: Da nur ein einziger Werkstoff verwendet wird, l\u00e4sst sich die Sohle am Ende ihrer Lebensdauer deutlich einfacher und effizienter wiederverwerten.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Demonstrator: Schuhsohle (\u00a9<\/strong> Fraunhofer CPM)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Programmierbare Schuhsohle im merlin Magazin (7\/2025): Mit beiden Beinen in der Materialzukunft – Wie Programmierbare Materialien unseren Laufkomfort erh\u00f6hen k\u00f6nnen…<\/p>\n\n\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n

\n\n
\n \n
\n

Image Gallery<\/h4>\n <\/div>\n \n
\n \n
\n \n
\n
\n <\/i>\n <\/div>\n \n <\/div>\n \n
\n