smart³

Unter der Leitung von Prof. Dr. Zane Berzina und Prof. Dipl.-Ing. Christiane Sauer und der Mitarbeit von Dipl.-Des. Veronika Aumann und Dipl.-Des. Julia Wolf arbeitet das Forschungsteam für »Design und experimentelle Materialforschung« des Fachgebiets Textil- und Flächendesign der Kunsthochschule Berlin Weißensee mit formveränderbaren Materialien im gestalterischen Kontext. Im Rahmen dessen ist das Fachgebiet Textil- und Flächendesign Partner in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekt smart³ - materials, solution, growth.

smart³ setzt sich zum Ziel, die Entwicklung neuer, innovativer Produkte auf Basis von Smart Materials zu forcieren. Konsortialführer des interdisziplinären Projekts ist das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Dresden.
Smart Materials sind Werkstoffe, die die Fähigkeit besitzen, sich selbständig veränderten Umweltbedingungen anzupassen bzw. ihre Eigenschaften durch äußere Einflüsse gezielt zu verändern. Die technische Komplexität von Produkten kann direkt durch den Werkstoff integriert werden und somit ein strukturell einfaches Produkt mit hochkomplexer Funktionalität entstehen. Insgesamt arbeiten 31 heterogene Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam an intelligenten Lösungen für innovative Prozesse, Produkte und Anwendungen, die die herausragenden Eigenschaften der Werkstoffe sinnvoll nutzen.

smart³ fokussiert sich auf vier formveränderbare Materialien:
– Thermische Formgedächtnislegierungen (FGL)
sind Metalldrähte oder -Bleche die auftretende Wärmeenergie (vordefinierte Temperatur) zum energieautarken Auslösen einer »antrainierten« Formveränderung nutzen. Sie weisen in Relation zur Leistung ein äußerst geringes Gewicht auf.
– Magnetische Formgedächtniswerkstoffe (MSM)
können ihre Form unter Einfluss eines Magnetfeldes ändern. Sie eignen sich für Anwendungen als Aktoren, für das Gewinnen kleiner Mengen elektrischer Energie sowie als Sensoren.
– Dielektrische Elastomeraktoren (DEA)
Beim Anlegen einer Spannung verformt sich der DEA und findet in den Bereichen Aktorik, Sensorik und Energieumwandlung Anwendung. Sie sind leicht, sehr kompakt und schalten sowohl schnell als auch geräuschlos.
– Piezokeramische Werkstoffe
zeigen bei einer mechanischen Einwirkung eine Ladungstrennung bzw. elektrisch geladene Bereiche. Sie können sowohl als Sensoren, deren Reaktionszeiten extrem kurz sind, als auch zur Energieerzeugung eingesetzt werden.

Im Rahmen der »start smart« Phase (Januar bis November 2014) des Forschungsprojekts smart³ war das Forschungsteam des Fachgebiets Textil- und Flächendesign zuständig für die Recherche und Fallstudienanalyse zu designspezifischen Projekten mit Smart Materials, für die Ausarbeitung einer smart³-Außendarstellung inklusive der Konzeption einer Ausstellung sowie für die Erstellung eines Konzepts zur Förderung des Design-Nachwuchses.

In Kooperation mit dem smart³-Konsortium wurde auch das Semesterprojekt CHANGE zur Entwicklung formveränderbarer Oberflächen durchgeführt.

Seit Dezember 2014 läuft das Projekt »Smart Tools for Smart Design«  zur Entwicklung, Umsetzung und Erprobung von Werkzeugen, die es Gestaltern ermöglichen, Smart Materials sinnvoll in die Produktkonzeption einfließen zu lassen. Die dadurch entstehende Erleichterung und Stärkung der Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Gestaltern bildet die Grundlage für innovative Produktentwicklung mit Smart Materials durch die frühzeitige Einbindung von Gestaltern in den Forschungs- und Entwicklungsprozess.