Industriepartner gesucht: Schaumpolymere mit Formgedächtnis

In einem gemeinsam Projekt, im Cluster of Excellence Programmable Materials, arbeiten drei Fraunhofer Institute, das IAP, ICT und IBP, an programmierbaren Schaumpolymeren.

Programmierbare Materialien sind form- und funktionsdynamische Materialien, Materialverbünde oder Oberflächen, deren innere Struktur so beschaffen ist, dass sich die Materialeigenschaften und das Verhalten einem Programm folgend je nach Trigger reversibel verändern können. Die programmierbaren Schaumstoffe variieren zum Beispiel ihre Dämmwirkung je nach Temperatur. Das Verhalten der Werkstoffe kann durch die Systemauslegung und durch eine thermomechanische Behandlung im Vorfeld festgelegt werden.

Bisher werden die Materialien vor allem im Bauwesen in der Gebäudehülle eingesetzt. Bereits in der Synthese werden die Temperaturen festgelegt, bei denen später die Formänderungen erfolgen. Für die optimale Formulierung der Schäume werden einerseits die Monomere ausgewählt und die Reaktionsbedingungen angepasst und andererseits geeignete Additive oder Füllstoffe hinzugegeben, etwa um die Schaumstruktur zu beeinflussen. Auch der Einsatz biobasierter Rohstoffe wird betrachtet.

„In unserem Projekt haben wir Demonstratoren für Aktorelemente zur Hinterlüftung der Außenfassade eines Einfamilienhauses entwickelt. Dabei handelt es sich um einen thermisch schaltbaren Spalt zwischen der Außenschicht und der tragenden Konstruktion des Gebäudes.“
Dr. Thorsten Pretsch, Leiter der Arbeitsgruppe Formgedächtnispolymere am Fraunhofer IAP

Am Fraunhofer ICT werden gezielt Verfahren für die Skalierung der Polymersynthese weiterentwickelt, um später auch große Mengen herstellen zu können. Außerdem wird an einer Qualitätsprüfung mittels Mikro-CT geforscht. Den Wärmedurchgang bewertet das Fraunhofer IBP, das auch Simulationen durchführt.

Aktuell suchen die Forscherinnen und Forscher auch nach neuen Anwendungen für die einzigartigen Funktionalitäten der Schaumstoffe aus Formgedächtnispolymer.


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Quelle und weitere Infos: Fraunhofer ICT, Kunststoffweb

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