Tauchen Sie ein in die Welt der programmierbaren Materialien

Programmierbare Materialien

Wir holen mit programmierbaren Materialien die Zukunft ins Hier und Jetzt und läuten damit einen Paradigmenwechsel ein. Wir entwickeln Materialien für Produkte, die sich den Bedürfnissen der Menschen anpassen, eigenständig auf Umwelteinflüsse reagieren und auf einem verantwortungsvollen Einsatz von Ressourcen basieren.

Mythos
oder Wahrheit?

Überwinden Sie Bedenken und gestalten Sie die Zukunft – fortschrittliche Technologien bieten einzigartige Chancen für eine Welt im Wandel!

Mythos

Programmierbare Materialien sind teuer und damit unwirtschaftlich.

Wahrheit

Für die Herstellung programmierbarer Materialien sind weniger Ressourcen notwendig. Zudem lassen sich mit KI-gestützter Programmierung Iterationszyklen verkürzen.

Mythos

Programmierbare Materialien sind weder herstellbar noch skalierbar.

Wahrheit

Programmierbare Materialien eignen sich hervorragend für die kostengünstige Serienproduktion.

Mythos

Programmierbare Materialien sind gesundheitsschädlich und giftig.

Wahrheit

Programmierbare Materialien sind gesundheitlich unbedenklich und mechanisch sowie chemisch recyclierfähig.

CPM-Feature im merlin-Magazin

Das Innovationsnetzwerk smart3 berichtet in seinem merlin-Magazin seit Jahren regelmäßig über Neuerungen im Bereich der smart materials. In der aktuellen Ausgabe widmet sich nun ein ganzer Artikel programmierbaren Materialien. Unter der Überschrift "Mit beiden Beinen in der Materialzukunft" beleuchten die Autor:innen die Möglichkeiten, die programmierbare Materialien für Schuhsohlen bieten.

CPM ist Premium-Aussteller bei der NextGen Materials in Hamburg

Vom 23. bis 25. September 2025 kommen in Hamburg Experten aus den Bereichen Materialwissenschaft, Ingenieurwesen, Informatik und Physik aus Wissenschaft und Industrie auf der NextGen Materials 2025 zusammen. Fraunhofer CPM ist als Premium-Aussteller vor Ort.

4D-Druck: Wärme schrumpft gedruckte Objekte

Gedruckte Kunststoffe, die bei Erwärmung in vorab festgelegter Weise einmalig ihre Form ändern? Möglich macht das eine 4D-Druck-Technologie, die im Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials CPM entwickelt wurde.

Themen

Programmierbare Transporteigenschaften

Filtermaterialien und -membranen, die je nach Vorhandensein von Ablagerungen oder biologischen Fremdkörpern andere Eigenschaften wie Durchflussparameter oder Wirkstofffreisetzung ermöglichen, könnten einen radikalen Wandel einleiten. Angesichts des enormen wirtschaftlichen Einsparungspotenzials arbeitet der Cluster programmierbare Materialien an innovativen Methoden zur Steuerung und Programmierung der Permeabilität, Selektivität und Porosität von Membranen.

Programmierbare Reibung

Die Vision des Themenschwerpunktes ist es, Reibsysteme so zu programmieren, dass sie über die gesamten Anwendungsparameter immer im optimalen tribologischen Zustand betrieben werden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf neue Lösungsansätze gelegt, die Reibungseigenschaften durch eine optisch oder elektrostatisch induzierte Veränderung steuerbar machen.

Programmierbare Formänderung und Mechanik

In diesem Schwerpunkt erforscht der Cluster die Entwicklung programmierbarer Materialien auf der Basis mechanischer Einheitszellen. Dies umfasst die Suche nach funktionalen Elementarstrukturen, ein vollständiges Verständnis ihrer Programmierung sowie die Optimierung der Herstellungsprozesse von Einheitszellen.

Fertigung und Skalierung

Dieses Schwerpunktthema befasst sich mit der Entwicklung von Produktionsverfahren für programmierbare Materialien, um diese kostengünstig herzustellen und in Bauteilen einzusetzen. Die Mitglieder des Forschungsteams betrachten in erster Linie Materialien, die hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften programmierbar sind und beispielsweise auf einen externen Auslöser hin eine vordefinierte Formänderung vornehmen können.

Produktentwicklung mit ProgMatCode

Programmierbare Materialien ermöglichen über ihre innere Struktur eine zeitliche Veränderung der Materialeigenschaften. Wird diese Veränderung durch einen entsprechenden Auslöser initiiert, führt das Material die zuvor programmierte Funktion aus. Programmierbare Materialien ermöglichen somit eine völlig neue Klasse von technischen Produkten, bei denen die funktionale Komplexität nicht mehr die Komplexität des Systems definiert.

Eine Initiative des Fraunhofer CPM

Wir entwickeln Materialien für Produkte, die sich den Bedürfnissen der Menschen anpassen, eigenständig auf Umweltbedingungen reagieren und auf einem verantwortungsvollen Einsatz von Ressourcen basieren. Gerne auch mit Ihnen.

Wir entwickeln Materialien für Produkte, die sich den Bedürfnissen der Menschen anpassen, eigenständig auf Umweltbedingungen reagieren und auf einem verantwortungsvollen Einsatz von Ressourcen basieren. Gerne auch mit Ihnen.

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