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SurfaceTechnology GERMANY, 16. - 18. Juni 2020
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Oberflächen mit Grips: Smart Surfaces

Sie verändern selbstständig ihr Aussehen, analysieren äußere Umstände oder liefern Informationen: Die Oberflächen der Zukunft sind intelligent. Während einige Funktionen beispielsweise in der Automobilbranche für mehr Komfort sorgen, können sie in der Gesundheitsbranche sogar Leben retten.

25.05.2018
Smarte_Oberflächen
Oberflächen mit Grips: Smart Surfaces

Ein Mobiltelefon mit Tasten? Was vor wenigen Jahren noch normal war, ist heute schon veraltet. Und Touchscreens waren erst der Anfang einer wahren Oberflächen-Revolution. Davon betroffen sind weit mehr Bereiche, als nur die Kommunikationstechnologie: Im Sport, beim Fahrzeugbau, in der Medizintechnik oder in der Möbelindustrie – überall finden sich mittlerweile funktional veränderte Oberflächen, sogenannte Smart Surfaces. Der Vorteil: Die intelligenten Materialien lassen sich steuern und verfügen zudem über mechanische Eigenschaften, die völlig neue Produkte ermöglichen: selbstreinigende Scheiben etwa oder leuchtende Tapeten, Schiffsrümpfe, die von Mikroorgansimen nicht wahrgenommen werden, oder smarte Granulate, mit denen sich DNA leichter aus Blutproben extrahieren lässt. Die Werkstoffe beginnen zu leben – und sind aus dem technischen Fortschritt nicht wegzudenken.

Kontrolliert: Verpackungen und Kissen steuern die Nutzer

Als intelligent gilt eine Oberfläche dann, wenn sie sich in funktioneller Art von ihrem Grundstoff unterscheidet. Die beispielsweise biologischen, optischen oder elektrischen Funktionen entstehen durch Behandlung, Strukturierung oder Beschichtung des Werkstoffs. Gerade in der Medizin- und Pharmabranche könnten intelligente Oberflächen künftig eine wichtige Rolle spielen. Vergangenes Jahr präsentierte beispielsweise der Verpackungshersteller August Faller seine intelligente Lösung für den Pharmabereich . In die Schachtel integrierte Sensoren messen dabei die Umgebungstemperatur. Bei empfindlichen Impfstoffen oder anderen Medikamenten lässt sich so etwa über die LED-Anzeige im Etikett nachverfolgen, ob die Kühlkette eingehalten wurde. Wegwerfen auf Verdacht oder abgelaufene Medikamente an Patienten verabreichen gehört damit der Vergangenheit an. Aber nicht nur passiv unterstützen smarte Materialien. An der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle entstand mit Unterstützung des Fraunhofer IWU Dresden das Säuglings-Kissen „Cumulino“ . In die Kunststoffmatrix sind sogenannte Formgedächtnisaktoren integriert, mit deren Hilfe das Kissen langsam und geräuschlos ständig seine Form ändert. Der Kopf des Kindes bewegt sich dadurch nach links und rechts, was Schädelasymmetrien vorbeugt.

Intelligente Produkte für mehr Gesundheit

Auch Medikamente und Therapien profitieren von den Smart Materials. Per App über eine schlechte Haltung benachrichtigt werden und dadurch Rückenschmerzen vorbeugen? Das Projekt Physiognomia erhielt 2017 für diese Idee den Award des smart³-Ideenwettbewerbs. Dielektrische Elastomersensoren in textilen Wearables merken, wenn der Nutzer eine unvorteilhafte Haltung einnimmt und informiert ihn per Bluetooth auf seinem Smartphone. So kann der Träger seine Sitzposition korrigieren, bevor es zu Schäden kommt. Der Druckmessstrumpf des Center Smart Materials am Fraunhofer-Institut greift auf dieselben Sensoren zurück, um seinen Träger über veränderte Druckbedingungen zu informieren. Patienten mit Diabetes, die an Nerven- und Durchblutungsstörungen leiden, können somit Schädigungen des Gewebes vorbeugen. Ein weiteres intelligentes Wearable, das die Zukunft der Gesundheitsbranche verändern könnte: smarte Kontaktlinsen . Google hat sich dafür mit dem Schweizer Pharmakonzern Novartis zusammengeschlossen. Die Linsen, die sich noch in der Entwicklung befinden, sollen beispielsweise Informationen über den Blutzuckerspiegel liefern.

Ob leuchtendes Interieur im Fahrzeug, lebensrettende Wearables in der Medizin oder Sofas, die sich immer wieder an ihre ursprüngliche Form erinnern: Intelligente Oberflächen erweitern die Perspektiven, verbessern die Lebensqualität und erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie. Dazu müssen Wirtschaft und Wissenschaft an einem Strang ziehen – um mit den Werkstoffen der Zukunft technologische, ökologische und gesellschaftliche Probleme zu lösen.

In welcher Form die Werkstoffe der Zukunft bereits existieren und welche Ideen die Unternehmen zu diesem Thema haben, zeigt die SurfaceTechnology vom 5. bis 7. Juni in Stuttgart. Aussteller aus über 20 Ländern präsentieren dort Oberflächen der Zukunft.

Oberflächen mit Grips: Smart Surfaces Oberflächen mit Grips: Smart Surfaces
0:46 min

Sie verändern selbstständig ihr Aussehen, analysieren äußere Umstände oder liefern Informationen: Die Oberflächen der Zukunft sind intelligent. Während einige Funktionen beispielsweise in der Automobilbranche für mehr Komfort sorgen, können sie in der Gesundheitsbranche sogar Leben retten.

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