Am 20. März 2026 wurde an der Technischen Universität Ilmenau der Thüringer Werkstofftag 2026 veranstaltet. Hierbei stand das Thema „Intelligente Werkstoffe und Sensoren“ im Mittelpunkt. Materialien sind entscheidend für Innovationen, und die Entwicklungen in der Sensorik liefern essenzielle Informationen zur optimalen Gestaltung und nachhaltigen Nutzung dieser Werkstoffe. Prof. Hongye Sun, die Leiterin des Fachgebiets Funktionswerkstoffe an der TU Ilmenau, betonte die Bedeutung dieser Schnittstellenforschung für die Verbesserung der Lebensqualität.

Die enge Verbindung zwischen Materialien und Sensorik fördert Lösungen in Schlüsselbereichen wie nachhaltige Energietechnik, automatisierte Fertigung, Gesundheitstechnologien, zukünftige Mobilität sowie Smart-City-Konzepte. Hierbei ist das Ziel, die Einsatzpotenziale von smarten Materialien für industrielle Kunden aus unterschiedlichen Bereichen zu erschließen, was zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Anwendungen intelligenter Werkstoffe

Intelligente Werkstoffe, auch als Smart Materials bekannt, zeichnen sich durch außergewöhnliche mechanische Eigenschaften aus. Sie sind darauf ausgelegt, selbstständig auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren. Dies kann zum Beispiel bei Temperaturänderungen, mechanischen Belastungen oder pH-Wert Schwankungen geschehen. Die Entwicklung dieser Materialien ist entscheidend für die Schaffung neuer, effizienter Produkte.

Zu den bemerkenswerten Anwendungen gehören Prothesen mit smarten Sensoren für Menschen mit Gliedmaßenverlust, die durch ihre Anpassungsfähigkeit die Lebensqualität stark verbessern. Des Weiteren sind Roboterunterstützungen für ältere Menschen in der Entwicklung, die beim Aufstehen oder in der Kommunikation helfen sollen.

Technologisch relevante Materialien

Das Center Smart Materials and Adaptive Systems (CeSMA) fokussiert sich auf adaptive Materialien, wobei zahlreiche Basismaterialien genutzt werden. Diese umfassen unter anderem:

  • Magnetorheologische Flüssigkeiten
  • Magnetorheologische Elastomere
  • Piezoelektrische Materialien
  • Elektroaktive Polymere
  • Materialien mit schaltbarer optischer Transmission

Anwendungsbeispiele zeigen sich in steuerbaren Stoß- und Schwingungsdämpfern sowie in der Schwingungssensorik. Auch elektrisch steuerbare Kupplungen und Bremsen, haptic feedback interfaces und Aktoren für mechatronische Anwendungen kommen zum Einsatz. Diese Technologien ermöglichen nicht nur leistungsfähigere Produkte, sondern tragen auch zur Effizienz in der industriellen Produktion bei.

In der Medizintechnik sind Formgedächtnislegierungen von Bedeutung. Sie finden Anwendung in neuen Therapieansätzen. Chromogene Materialien etwa können in Fensterscheiben eingesetzt werden. Diese dunkeln aktiv ab oder ändern ihre Transparenz bei Sonneneinfall, was sowohl im Bauwesen als auch in der Automobilindustrie neue Standards setzen könnte.

Die Innovationskraft intelligenter Werkstoffe zeigt sich nicht nur in der Industrie, sondern auch in Forschung und Entwicklung, beispielsweise im Flugzeugbau, wo Konzepte wie das Morphing Aircraft Structures und das Smart Wing Programm von DARPA und NASA erprobt werden. Insgesamt belegt die Forschung, wie vielversprechend der Einsatz smarter Materialien für die Zukunft ist.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Fortschritte im Bereich der intelligenten Werkstoffe und Sensoren nicht nur für technische Entwicklungen, sondern auch für eine nachhaltige und lebensverbessernde Anwendung von großer Bedeutung sind. Die Veranstaltungen wie der Thüringer Werkstofftag 2026 an der TU Ilmenau tragen dazu bei, diese Themen in den Fokus der Öffentlichkeit zu rücken und den Austausch zwischen Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft zu fördern.