Adaptronik ist ein Kunstwort aus Adaption und Elektronik. Adaptive Systeme sind aus Aktoren oder Sensoren bestehende regelungstechnische Einheiten, die sich auf der Grundlage von adaptiven, aktiven Werkstoffen, selbständig einem definierten Zustand anpassen können. Das adaptive Material integriert sensorische und aktorische Funktionen. Ähnlich wie unser Gehirn, erkennt ein Computer eine Gefahr (z.B. ein vom Winddruck bruchgefährdetes Windrad aus faserverstärkten Kunststoff) und gibt ein entsprechendes Signal an einen Aktor. Eine Vision des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt war bereits vor 15 Jahren ein adaptronischer Flugzeugflügel, der in der Lage ist sich bezüglich seiner Form optimal an die Luftströmung anzupassen. Im April 2003 fand der 7. Adaptronics Kongress in Wolfsburg (Deutschland) statt. Dort wurde in einer Ausstellung ein seit 1999 vom BMBF gefördertes Leitprojekt und parallele Forschungsvorhaben vorgestellt. An dem Projekt sind mehr als 20 Unternehmen und Forschungseinrichtungen (darunter 5 Fraunhofer-Institute) beteiligt. Der Schwerpunkt des Leitprojektes ist die Erforschung und Bereitstellung einer Technologie zur Herstellung von Piezokeramiken für adaptive Werkstoffe. Piezokeramiken wandeln Elektrizität in mechanische Arbeit um - sie verlängern oder verkürzen sich. Der umgekehrte Vorgang ist schon seit über 150 Jahren als Piezoeffekt bekannt. Diese Grundlagen wurden erarbeitet und stehen dem Markt zur Verfügung. Die DaymlerChrysler AG hat für den ICE (Intercity Express) einen Prototypen für eine adaptive Schwingungsdämpfung am Drehgestell entwickelt und auf dem Kongress vorgestellt. Die Firma VW zeigte einen PKW mit adaptiven Fahrzeugdachblech zur hörbaren Reduktion von Lärm im PKW-Innenraum. SIEMENS forscht insbesondere an einer Vibrationsverminderung in Magnetresonanztomographen und demonstrierte dies auf der Ausstellung. Dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC (Würzburg) hat ein Sol-Gel-Verfahren entwickelt durch das sich lange, haardünne piezokeramische Faser herstellen lassen. Diese kristallinen PZT-Fasern lassen sich leicht in Verbundwerkstoffe einbeten. Die im ISC erzeugten Mengen reichen zunächst für Prototypen und Kleinserien. Adaptive Systeme werden zukünftig in vielen Anwendungen die Rolle einer Schlüsseltechnologie spielen. Vor dem Einsatz müssen sie aber hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit analysiert und bewertet werden.
Adaptronik - wenn Material aktiv wird
Adaptronics - material gets active
Fraunhofer Magazin ; 2 ; 8-13
2003
6 Seiten, 7 Bilder
Article (Journal)
German
Aktor , anwendungsbezogene Steuerung und Regelung , Belastungsprüfung (Mechanik) , Fertigungstechnik , Flugzeugleitwerk , Forschungsprogramm , Funktionswerkstoff , Innovation , integriertes System , intelligenter Werkstoff , Keramiksensor , Kernspintomographie , Lärmminderung , Maschinenbau , piezoelektrische Keramik , Piezoelektrizität , Positionierung , Prototyp , Rotor (Drehflügel) , Schwingung , Schwingungsdämpfung , Sensor , Sol-Gel-Verfahren , Systemanalyse , Tagung , Verbundwerkstoff , Zustandsüberwachung , Zuverlässigkeit , Adaptronik , adaptiver Werkstoff
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