Wissenschaft
Faltbare Häuser: Origami-Material könnte in beweglichen Gebäuden zum Einsatz kommen

Ingenieure der Harvard-Universität haben ein mechanisches Meta-Material entwickelt, das seine Form, Größe und Festigkeit flexibel verändern kann. Es besteht aus einem dreidimensionalen gefalteten Polyethylen-Element, das später in beweglichen Dächern, tragbaren Schutzräumen oder flexiblen Wänden zum Einsatz kommen könnte.
von Vera Bauer am 8. Mai 2016

Ein Haus baut oder kauft man sich an einem bestimmten Ort. Vielleicht arbeitet man in der Nähe, oder findet einfach nur die Stadt sehr schön. Was aber, wenn ich aus beruflichen Gründen umziehen muss und eine neue Bleibe brauche? Wäre es nicht schön, wenn ich mein eigens errichtetes Haus mitnehmen könnte? Was im ersten Moment nach einem Fantasy-Film klingt, könnte dank einer neuen Technik wirklich bald real werden. Ingenieure der Harvard-Universität haben ein mechanisches Meta-Material entwickelt, das seine Form, Größe und Festigkeit flexibel verändern kann und sich theoretisch auf jede beliebige Größe ändern lässt.

origami

Dahinter steckt eine ausgeklügelte Falttechnik, die aus dem Origamibereich kommt und sich Snapology nennt. Dort werden allein durch Falten und Verflechten von Papierstreifen verschiedene feste oder auch flexible Formen gebildet. Die Ingenieure haben sich das als Vorbild genommen und ein dreidimensionales gefaltetes Polyethylen-Element mit 24 Flächen und 36 Kanten entwickelt. Dieses bildet die Grundeinheit und bei größeren Formen werden einfach mehrere dieser Elemente aneinandergesetzt.

Diese neue Klasse von faltbaren Materialien lässt sich beliebig skalieren. Das funktioniert sowohl auf der Nanometerskala als auch bei metergroßen Objekten. Sie könnte zu allem Möglichen dienen – von chirurgischen Stents bis hin zu tragbaren Pop-up-Zelten für die Katastrophenhilfe. Johannes Overvelde, Leiter des Projekts

Entlang bestimmter Achsen lässt sich das Element knicken, sodass auch ein komplexes Objekt komplett flach zusammengeklappt werden kann. Damit verändert sich natürlich auch die Stabilität und je nach Faltung kann das Element sowohl flexibel als auch standhaft sein. In verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten kann diese Fähigkeit ganz sinnvoll sein.

Im derzeitigen etwa ein Zentimeter großen Prototypen, der aus 64 kleinen Würfeln besteht, sind eine Reihe sogenannter pneumatischer Aktoren eingebaut. Sie sind für die Veränderung der Form zuständig, denn sie pusten Luft durch Ventile in die kleinen Würfel hinein. Je nach Luftdruck verformt sich die Figur dann. Momentan geschieht das noch durch eine manuelle Luftpumpe, soll später aber automatisch geschehen.

prototyp faltbares element

In Zukunft könnte das Element beispielsweise in beweglichen Dächern, tragbaren Schutzräumen oder flexiblen Wänden zum Einsatz kommen. Die Forscher wollen das Material außerdem so konstruieren, dass es später auf äußere Gegebenheiten reagiert. Je nach Wetter und Temperatur könnte die Origami-Hauswand dann automatisch mehr Licht oder Luft ins Innere lassen.

Quelle: iq.intel