Materials
Materials:
Leichtgewicht
Es ist schwarz, hat wasserabweisende Eigenschaften, absorbiert Lichtstrahlen nahezu vollständig und ist das leichteste Material, das je ein Labor verlassen hat. Aerographit wurde an der TU Hamburg-Harburg und der Universität zu Kiel entwickelt und besitzt eine Dichte von lediglich 0,2 Milligramm je Kubikzentimeter. Dies ist 75-mal weniger als das Gewicht von Styropor. Grund ist ein Netzwerk poröser Kohlenstoffnanoröhren, die das Material trotz des geringen Gewichts bei Zug- und Druckbeanspruchung äußerst stabil werden lässt. Von der elektrischen Leitfähigkeit versprechen sich die Forscher die ersten Anwendungsmöglichkeiten für besonders leichte Batteriesysteme im Kontext der Elektromobilität oder der Satellitentechnik. Weitere Anwendungspotenziale bieten sich für die Luft- und Wasserreinigung.
Materials: LED
Energieeffizientes LED-Gewebe
LED gehören die Zukunft energieeffizienter Lichttechnologie. Da sie sich mit anderen Materialien kombinieren lassen, integrieren einige Hersteller traditioneller Werkstoffe nun Licht als Komponente in ihre Angebote. Damit schaffen sie Möglichkeiten zur dreidimensionalen Gestaltung von Licht in Interaktion zwischen Materialität und Lichtquelle. Der Spezialgewebehersteller Ettlin hat zu diesem Zweck ein besonderes Gewebe entwickelt. Dieses leitet Licht dahinter liegender LED entlang der Faserrichtung und erzeugt bogenförmige Lichtlinien. Je nach Blickrichtung des Betrachters ändert sich die optische Wirkung der Lichtstruktur. Die Flexibilität des Gewebes bietet weiteren Raum für die Gestaltung. Das Lichtgewebe ist sowohl für die Innenraumgestaltung als auch für den Außenbereich verfügbar. Ettlin lux wurde jüngst mit einem Materialica Gold Award ausgezeichnet.
Materials: Holzwerkstoffe
Neue Holzwerkstoffe
Obwohl Deutschland zu einem der waldreichsten Gebiete Europas zählt, wird für die Zukunft mit einem Engpass bei der Beschaffung von Holz gerechnet. Hersteller reagieren mit der Entwicklung neuer Plattenwerkstoffe, von denen auch geringere Umweltbelastungen ausgehen sollen. Ein Beispiel ist die Naturfaserplatte EcoSystem, die an der UdK Berlin in Kooperation mit dem Möbelproduzenten System 180 entwickelt wurde. Für die Herstellung wurden nachwachsende Fasermaterialien aus Agrarabfällen verwendet, die anders als bei üblichen Holzwerkstoffen nicht mit Harnstoff-Formaldehyd- oder PUR-Harzen gebunden sind, sondern mit einem Biokunststoff in Form gehalten werden. Die wabenartige Stütz-konstruktion reduziert zudem den Werkstoffbedarf und das Gewicht. In eine ähnliche Richtung ging man bei der Entwicklung einer sogenannten BIO-Spanplatte durch die Naporo GmbH. Diese besteht in der Hauptsache aus Naturfaserschäben, die mit einem Soja-basierten Bindemittel verklebt werden. Um die Festigkeit auch unter Einfluss von Feuchtigkeit zu gewährleisten, wird dem Bindemittel ein synthetischer Vernetzer in geringen Mengen beigemischt. Dieser sowie die gesamte Spanplatte sind aber frei von Formaldehyden und der Emissionsklasse E0 zugeordnet.
Stehen diese beiden Entwicklungen für die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Reduzierung des Holzbedarfs, versuchen andere Hersteller mit wabenartigen Mittellagen in Sandwichbauweise den Materialaufwand zu reduzieren. Bei der Neuentwicklung HeiLight von Schotten & Hansen werden anstelle der üblichen Papierwaben im Kern Holzfurnierstreifen verwendet. Je nach Belastungsfall lassen sich diese entsprechend ausrichten. So wirken sich stehende Furnierfasern günstig unter Druckbelastung aus. Bei liegenden Fasern erhält man positive Biege- und Schubfestigkeiten. Eine bemerkenswerte Technologie zur Reduzierung des Holzbedarfs in Spanplatten kommt von Dascanova aus Österreich. Das Unternehmen ist in der Lage, die Konzentration der Fasern in einer Platte gezielt zu steuern. Somit sind Spanplatten mit einem um 30 Prozent reduzierten Materialaufwand möglich. Dies betrifft neben den Holzfasern auch das benötigte Harzsystem sowie die zur Trocknung benötigte Energie. Vergleichbare mechanische Belastbarkeiten bei deutlich verringertem Materialaufwand zu erzielen, ist Ziel der Dendrolight-Technologie. Die Mittellage wird aus besonders profilierten Fichte- bzw. Kieferbrettern hergestellt, die im rechten Winkel aufeinander geleimt sind. Auf diese Weise kann das Gewicht des Massivholzes um ungefähr 40 Prozent reduziert werden.
Materials:
Schuhrinde
Als textilartiges Vlies zählt Baumrinde zu einem der Urwerkstoffe mit Jahrtausende alter Geschichte. Vor Kurzem wurde ein biologisch abbaubares Verbundmaterial unter Verwendung von Rindentuch, der Fruchtstandhülle Turiri und Naturlatex für die Schuhproduktion entwickelt. Dieses wird nun von Gummizapferkooperativen im östlichen Amazonas genutzt, um mit traditionellen Techniken umweltverträgliche Schuhe zu fertigen, die sich in der Natur abbauen und keinen negativen Einfluss auf das hochsensible Ökosystem Regenwald haben. Der Prototyp Sęlva 01 wurde in Rio de Janeiro im Rahmen der UNO-Konferenz zur Nachhaltigen Entwicklung (Rio + 20) als beispielhaftes Projekt für Green Economy ausgezeichnet. Das Grundmaterial Rindentuch des Unternehmens Barkcloth war für den Bundespreis Ecodesign 2012 nominiert, der kürzlich in Anwesenheit von Bundesumweltminister Peter Altmeier in Berlin verliehen wurde.
Materials:
spannungswandler
In den nächsten Jahren werden wir es mit dem Aufkommen energieautarker Produkte zu tun haben, die in der Lage sind, Energie aus Umgebungseinflüssen zu gewinnen. Für das Energy Harvesting im textilen Bereich, also den Gewinn von Energiekleinstmengen, eignen sich neben Farbstoff- und Dünnschichtsolarzellen insbesondere Materialien mit piezoelektrischen Eigenschaften. Diese können Verformungen in elektrische Spannung überführen. Am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS werden im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts Piezotex derzeit elektrische Schaltungen für den Einsatz mit piezoelektrischen Fasern entwickelt. Mit Blick auf ihren Nutzwert für intelligente Textilien versprechen sich die Forscher zahlreiche Potenziale. So sollen durch Entwicklung eines PVDF-Garns elektrische Komponenten in Textilien integriert werden, die sich über die Bewegung z. B. beim Sport mit Energie versorgen lassen.
www.iis.fraunhofer.de
Materials:
wie farbige knete
Mit Sugru ist vor Kurzem eine Silikonformmasse auf dem deutschen Markt erschienen, die unzählige Anwendungspotenziale für Designer bietet. Denn das wie farbige Knete aussehende Material kann zur Herstellung individueller Formteile ebenso eingesetzt werden wie als Dichtmasse und Reparaturkleber. Es wurde 2010 vom »Time Magazine« als eine der 50 besten Innovationen ausgezeichnet. Sugru lässt sich 30 Minuten verarbeiten. Danach härtet es an der Luft aus und erhält eine harte Gummikonsistenz. Der Silikonwerkstoff ist selbsthaftend und geht auf fast allen Materialoberflächen feste Verbindungen ein, ist geruchsarm, (meer-)wasserbeständig und nicht elektrisch leitend. Somit lässt sich Sugru auch als Klebstoff und Isolationsmaterial verwenden. Beispielanwendungen sind Fahrrad- und Werkzeuggriffe, Füße für Elektrogeräte oder Rutschsicherungen. Sugru ist in fünf Farben bei Modulor in Berlin erhältlich.
