Eines der Themen im Leistungszentrum für Funktionsintegration: die Entwicklung einer künstlichen Augenhornhaut mit einem integrierten Drucksensor, der rund um die Uhr den Augendruck kontrolliert.
Fraunhofer IAP
Im Bundesland Brandenburg entsteht ein Leistungszentrum "Funktionsintegration". Ziel ist die Entwicklung von Produkten, die in möglichst wenigen Prozessschritten gefertigt werden können und dabei über möglichst viele technische relevante Funktionen verfügen.
Medizinlabore auf winzigen Chips, leuchtende Textilien oder Materialien, die jedes einzelne Bauteil eindeutig kennzeichnen – Einsatzbereiche für Werkstoffe mit integrierten Funktionen gibt es viele. Sie sollen dabei helfen, völlig neue Gestaltungskonzepte zu entwickeln, Produktpiraterie vorzubeugen oder Werkstücke in Produktionsprozessen der Industrie 4.0 nachzuverfolgen. Und nicht zuletzt sollen sie dazu beitragen, Zeit und Kosten zu sparen.
Springer-Autor Martin Bäker, der kürzlich an der TU Braunschweig für seine Vorlesung "Funktionswerkstoffe für Maschinenbauer" mit dem Lehrpreis LehrLEO 2016 ausgezeichnet wurde, behandelt in "Funktionswerkstoffe" deren physikalische Grundlagen und Prinzipien: "Als Funktionswerkstoff kann man jeden Werkstoff bezeichnen, der nicht primär wegen seiner mechanischen Eigenschaften zur Konstruktion eingesetzt wird", schreibt er im Vorwort. Und präzisiert: "Die Grenzen zwischen Funktions- und Konstruktionswerkstoffen sind aber fließend. Beispielsweise ist Kupfer zwar ein besserer elektrischer Leiter als Aluminium, doch wegen seiner deutlich höheren Dichte verwendet man trotzdem häufig Aluminium, wenn ein Kabel sein Eigengewicht tragen muss."
Leistungszentrum "Funktionsintegration"
Im Bundesland Brandenburg koordiniert nun das Potsdamer Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) gemeinsam mit der Universität Potsdam den Aufbau eines Leistungszentrums "Funktionsintegration". "In unserem Vorhaben wollen wir Strukturmaterialien, die einem Bauteil beispielsweise Form und Stabilität verleihen, mit Materialien kombinieren, die über besondere Funktionen verfügen. Das können zum Beispiel Farb- oder Tastsensoren, Solarzellen oder Beleuchtungselemente sein", berichtet IAP-Leiter Alexander Böker: "Die Entwicklung von Methoden der funktionsintegrierenden Fertigung eröffnet ganz neue Möglichkeiten für die hocheffiziente Herstellung von komplexen Konstrukten aus Materialsystemen mit vielen Funktionen. Insbesondere chemische Prozessschritte zur Herstellung des jeweiligen multifunktionalen Materials sollen mit der erforderlichen Formgebung verknüpft werden."
Um den hohen Anforderungen an die Qualität der geplanten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten gerecht werden, sollen in dem neuen Leistungszentrum die schon am Ort vorhandenen Kompetenzen der Einzeldisziplinen Materialentwicklung und Produktionstechnologie zusammengeführt werden. Als Projektpartner sind jedoch nicht nur Potsdamer Forschungseinrichtungen, sondern auch Berliner Fraunhofer-Institute sowie weitere Universitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen vorgesehen. Darüber hinaus sollen auch Partner aus der Industrie gewonnen werden.