Intelligente Werkstoffe eignen sich hervorragend, um in Strukturen und Bauteile integriert zu werden und so Aufgaben zu übernehmen, die zuvor von komplexen Baugruppen verrichtet wurden. Unscheinbare Metalle, Keramiken oder Kunststoffe führen komplizierte Stellbewegungen aus, reagieren auf Umgebungsreize oder generieren Energie, ohne dass ihre Fähigkeiten als solche vom Nutzer direkt erkannt werden.

Genau in diesen Eigenschaften liegt ihr Reiz für Entwickler und Hersteller. Die Materialien drängen sich nicht auf, sie lassen sich ohne Weiteres in das Design eines Produktes einfügen und arbeiten nahezu unsichtbar. Doch in dieser Unscheinbarkeit liegt auch einer der größten Nachteile, wenn es darum geht, die Bekanntheit der Werkstoffe zu steigern und über ihre Vorteile zu informieren. Ein Draht bleibt ein Draht, die Keramik eine Keramik. Die darin verborgenen Talente lassen sich nicht direkt erfassen, die Vorzüge bleiben in der Werkstoffebene verborgen. Den Materialien wird nicht die Aufmerksamkeit zuteil, die ihnen gebührt.

Der smart³-Ideenwettbewerb ZEIT ZU ZEIGEN möchte diesen Zustand ändern. 2017 suchte das Innovationsnetzwerk smart³ nach Demonstrator-Ideen, die eben jene Fähigkeiten der smart materials mit großer Strahlkraft verdeutlichen. Dabei sollten jedoch keine reinen Technologieträger entwickelt werden, sondern selbsterklärende Imageprodukte entstehen, die die einzigartigen Werkstoffeigenschaften intuitiv erfassbar machen. Die Gewinner erstellten einen Demonstrator, der die Funktionsweise und Vorteile der Materialien allgemeinverständlich und praxisnah vermittelt.

 

Eingereicht wurden insgesamt 19 Ideen in den Themenfeldern Gesundheit, Mobilität, Produktion und Lifestyle. Eine interdisziplinäre Jury aus Werkstoffexperten, Designern, Psychologen, Architekten, Unternehmensberatern und Kulturschaffenden wählte aus den Bewerbungen die vier besten Projekte aus. Einen Jury-Sonderpreis erhielt ein Projekt, das zwar nicht in die Themenfeld-Definition passte, durch seine Idee und Vermittlungsansatz dennoch überzeugte: »Circus Minimus« verschrieb sich dem spielerischen Wissenstransfer insbesondere für Familien und Kinder. Die Materialien werden hier selbst zu Artisten und bieten eine unvergessliche Darbietung ihres Könnens – von Kraft über Flexibilität bis hin zu Stimmgewalt. Jeder Artist dieses Flohzirkusses verkörpert dabei eine andere Eigenschaft der betrachteten smart materials.

»Physiognomia« hingegen beschäftigte sich mit der Entwicklung eines Wearables zur Erkennung fehlerhafter Rückenhaltungen. Das Kleidungsstück erkennt mithilfe dielektrischer Elastomere unvorteilhafte Körperhaltungen – etwa beim Sitzen am Schreibtisch –, macht den Träger auf die Korrektur der Sitzposition aufmerksam und sensibilisiert gleichzeitig für eine bewusstere Rückenhaltung.

Mit »Shave³« wurde ein neuartiger Elektrorasierer entwickelt, der deutlich leiser, vibrationsärmer und hautschonender rasiert. Es entstand ein Demonstrator, der die Vorteile magnetischer Formgedächtnislegierungen (MSM) im direkten Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erfahrbar darstellt. Mit den Alltagserfahrungen vieler Menschen verknüpft ist auch die »Canny Can«. Der spezielle Trinkflaschensaugaufsatz auf Basis thermischer Formgedächtnislegierungen gibt erhitzte Babynahrung erst nach dem Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur frei und verhindert so Verbrühungen im Mund- und Rachenraum von Kleinkindern.

»Sensegrity« hingegen nutzt die thermischen Formgedächtnislegierungen im Wohnumfeld. Basierend auf dem Tensegrity-Prinzip wurde eine Leuchte aus einem unter Zugspannung gehaltenem Stabwerk geschaffen, welche in der Benutzung zum Leben erweckt wird, sich aufstellt und Struktur erhält.

Die prämierten Einreichungen spiegeln das Potenzial von smart³ sowohl in der Auswahl der Materialien als auch hinsichtlich der Themenvielfalt wunderbar wider. Ausgezeichnet wurden die Gewinnerideen im Juni 2017 mit dem smart-Award und einer Umsetzungsfinanzierung von maximal 20.000 €. Innerhalb eines Jahres entstanden so fünf ansprechende Demonstratoren, die intuitiv und nahezu selbsterklärend zeigen, welche Fähigkeiten in den scheinbar unscheinbaren Halbzeugen steckt und welche vielfältigen Einsatzmöglichkeiten die Werkstoffe bieten. Vier der fünf Siegerprojekte wurden auf dem smart³-Sommerfest 2018 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. »Physiognomia« war bereits weit vor Abgabefrist fertiggestellt und dem Netzwerk übergeben worden. Damit bot sich dem Anschauungsprojekt die Möglichkeit, als Requisite für eine internationale Kinoproduktion berücksichtigt zu werden, wodurch die besonderen Eigenschaften von smart materials in die Öffentlichkeit getragen und das Ziel des Ideenwettbewerbs ZEIT ZU ZEIGEN maßgeblich unterstützt wurde.

Alle fünf Demonstratoren werden künftig genutzt, um auf Messen, Ausstellungen und Konferenzen über die Einsatzmöglichkeiten der Werkstoffe zu informieren. Ziel ist es, die intelligenten Materialien als Qualitätsversprechen und Garant für zukunftsfähige Produkte zu etablieren.

 

Text: Mattes Brähmig