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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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