Wie von Zauberhand: Form von Auto-Ablage passt sich Wünschen des Fahrers an

 

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21.06.2020 12:26
Forscher des Fraunhofer-Instituts haben eine Ablage für Autos entwickelt, deren Form sich je nach Bedarf automatisch verändert. Zudem wird der Fahrer benachrichtigt, wenn er etwas liegen lässt.
Wie von Zauberhand: Form von Auto-Ablage passt sich Wünschen des Fahrers an
Formflexible Fläche – mehrlagiger Folienaufbau mit integrierter Aktorik, Sensorik und Reglungselektronik. (Quelle: Fraunhofer)

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Im Auto werden die Ablageflächen für Sonnenbrille, Taschentücher und Parkscheibe oft nicht genutzt, sodass sie reine Staubfänger sind. Abhilfe schafft eine Innovation des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU. Hier versteckt sich die Ablagefläche im Armaturenbrett und bildet sich nur dann, wenn man sie benötigt.

Besonders praktisch ist das offenbar beim Car-Sharing, das sich Experten zufolge weiter durchsetzen wird. Denn hier haben die Nutzer keinen Einfluss auf die Ausgestaltung des Innenlebens. Mit der Innovation des Fraunhofer-Instituts könnten sie künftig das Innenleben von Autos im Handumdrehen an ihre eigenen Wünsche anpassen.

Die IWU-Forscher haben gemeinsam mit dem Automobilzulieferer Brose eine Ablage entwickelt, die sich im Armaturenbrett verbirgt und nur bei Bedarf ausformt. Verlässt der Fahrer das Auto wieder und hat er etwas darin vergessen, wird er durch Formänderungen der Ablage an den vergessenen Inhalt erinnert.

»Die Bewegung beruht auf einer Faltstruktur – ähnlich wie beim Origami – sowie Formgedächtnislegierungen«, sagt Lukas Boxberger, Gruppenleiter am Fraunhofer IWU. »Das Besondere an solchen Formgedächtnislegierungen: Sie lassen sich deformieren und bleiben in dieser Form, kehren bei Erhitzung jedoch wieder in ihre ursprüngliche Geometrie zurück.«

Auf der Webseite von Fraunhofer wird die Funktionsweise wie folgt erklärt:

»Bewegt der Nutzer seine Hand über die entsprechende Stelle des Armaturenbretts, wird dies von einem Sensor registriert. Daraufhin setzt sich der Automatismus in Gang: Für einen kurzen Moment fließt ein Strom durch die Drähte aus einer Formgedächtnislegierung, die jeweils die benachbarten Ecken des quadratischen Ablagebereiches miteinander verbinden. Die Drähte erhitzen sich und ziehen sich wieder in ihren Ursprungszustand zusammen. Die vier Ecken werden also gleichmäßig Richtung Mitte des quadratischen Bereichs gezogen, der innere Teil wird nach unten gedrückt: Es entsteht eine Art Schale.«

Laut Gruppenleiter Boxberger ist das Faltprinzip von einer fleischfressenden Wasserpflanze inspiriert. Wenn der Nutzer das Fach wieder leert oder wenn er erst gar nichts hineinlegt, so geht die Schale wieder in den flachen Zustand über. »Strom fließt nur dann durch die Drähte, wenn sich das Ablagefach verformt«, sagt Boxberger. Das System zeigt auch nach drei Millionen Bewegungszyklen keine auffallende Ermüdung.

Ein Vorführmodell haben die Experten bereits per 3D-Druck hergestellt. Für eine spätere Serienfertigung ist 3D-Druck allerdings nicht geeignet. Die Forscher arbeiten daher in einem weiteren Schritt daran, die variable Ablage über Spritzguss und alternativ über Rolle-zu-Rolle-Verfahren herstellen zu können. Während sich der Spritzguss nur für Großserien eignet, sind beim Rolle-zu-Rolle-Verfahren Groß- und Kleinserie gleichermaßen möglich.

Vorbild ist dabei die menschliche Haut, die aus zahlreichen Schichten mit unterschiedlichen Funktionen besteht. So schützt die Außenhaut vor Schädigungen aus der Umwelt, während die Muskulatur für die Bewegung sorgt. So auch bei der geplanten Weiterentwicklung der variablen Ablage. Ihre Außenschicht schützt die Ablage vor der Umwelt. Die rezeptive Schicht enthält die Sensoren, die etwa registrieren, wenn der Nutzer seine Hand über den Bereich bewegt. Das Innere, das für Festigkeit und Bewegungsvorgabe sorgt, wird durch einen steiferen Kunststoff realisiert. Die Formgedächtnisdrähte repräsentieren die Muskulatur, indem sie für die Bewegung sorgen.

Langfristig planen die Forscher noch weitere Formen, etwa tiefere Ablagefächer, sowie eine Herstellung der Ablage aus verschiedenen Materialien wie Holzfurnier oder Textilien. Auch andere Anwendungen sind denkbar, etwa selbstständige Sonnenschutzsysteme, Lüftungsein- beziehungsweise -auslässe, die individuelle Anpassung eines Sitzes an den Nutzer.


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