Pro­gram­mier­ba­re Mate­ria­li­en für Orthe­sen und Prothesen

Wie das an der For­schung betei­lig­te Fraun­ho­fer-Insti­tut für Betriebs­fes­tig­keit und Sys­tem­zu­ver­läs­sig­keit LBF mit­teilt, legt das For­schungs­clus­ter aktu­ell wis­sen­schaft­li­che Grund­la­gen für Werk­stof­fe, die tech­ni­sche Sys­te­me aus vie­len Bau­tei­len und Mate­ria­li­en durch ein ein­zel­nes, lokal kon­fi­gu­rier­tes Mate­ri­al erset­zen kön­nen und deren dyna­mi­sche Dämp­fungs­ei­gen­schaf­ten sich je nach Situa­ti­on selbst­stän­dig rever­si­bel ändern.

„Funk­tio­na­li­tä­ten wer­den direkt in die Struk­tur des Mate­ri­als ein­pro­gram­miert und erset­zen so kom­plet­te Sys­te­me inklu­si­ve Sen­so­ren, Akto­ren und Ener­gie­ver­sor­gung“, erklärt Dr. Wil­liam Kaal, der als Grup­pen­lei­ter am Fraun­ho­fer LBF an die­ser inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gie forscht, auf Nach­fra­ge der OT-Redak­ti­on. „Die viel­sei­ti­gen Mög­lich­kei­ten pro­gram­mier­ba­rer Meta­ma­te­ria­li­en, ins­be­son­de­re pro­gram­mier­ba­rer Dämp­fungs­ma­te­ria­li­en, bie­ten für die Ortho­pä­die-Tech­nik inter­es­san­tes Anwen­dungs­po­ten­zi­al, da das Mate­ri­al­ver­hal­ten auf die indi­vi­du­el­len Bedürf­nis­se des Nut­zers zuge­schnit­ten und situa­ti­ons­ab­hän­gig ein­ge­stellt wer­den kann.“

Die neu­en Werk­stof­fe basie­ren auf mikro­sko­pi­schen Ein­heits­zel­len. Deren Funk­tio­na­li­tät, bei­spiels­wei­se die beschleunigungs‑, deh­nungs- oder tem­pe­ra­tur­ab­hän­gi­ge Dämp­fung, beru­he auf mikro­me­cha­ni­schen Effek­ten, so das Insti­tut, wel­ches die­se funk­tio­na­li­sier­ten Ein­heits­zel­len für seri­en­taug­li­che, pro­gram­mier­ba­re Mate­ria­li­en gestaltet.

Mit Unter­stüt­zung der Indus­trie hofft das LBF sei­ne Grund­la­gen­for­schung zu pro­gram­mier­ba­ren Mate­ria­li­en wei­ter ent­wi­ckeln zu können.

von Ruth Justen