Didaktik21 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 32: Postersitzung 2

DD 32.3: Poster

Dienstag, 23. März 2021, 14:00–15:00, R1

Formgedächtnispolymere - vom 3D-Druck zur Polymerchemie — •Guido Ehrmann¹ und Andrea Ehrmann² — ¹Virtual Institute of Applied Research on Advanced Materials (VIARAM) — ²FH Bielefeld, Fachbereich IuM, Bielefeld, Deutschland

Der 3D-Druck bietet heutzutage ganz neue Möglichkeiten, Schüler(innen) und Student(inn)en an verschiedenste Wissensgebiete heranzuführen. Neben der Konstruktion spielt hier vor allem die Materialwissenschaft eine wichtige Rolle.

Die meisten preiswerten 3D-Drucker arbeiten nach dem Fused-Deposition-Modeling(FDM)-Verfahren, bei dem ein geschmolzenes Polymer-Filament durch eine Düse gepresst und lagenweise auf dem Druckbett abgelegt wird, bis die gewünschte 3D-Form entsteht.

Ein besonders interessantes Druckmaterial ist Polylactid (PLA), das nicht nur einfach zu drucken ist, sondern auch Formgedächtniseigenschaften aufweist [1]. Dies bedeutet, dass es sich stark verformen und anschließend durch Wärmezufuhr wieder in die ursprüngliche Form zurückbringen lässt - solange keine Teile des Objekts brechen. Solche Formgedächtnis-Objekte können durch eine angepasste Konstruktion optimiert werden, die Schwachstellen weitestgehend verhindert und auf diese Weise möglichst viele Regenerationszyklen ermöglicht. Je nach Kenntnisstand der Beteiligten können dabei vorhandene Füllstrukturen ausgewählt oder auch eigene Strukturen konstruiert werden. Auf diese Weise können Schüler(innen) und Student(inn)en spielerisch das Zusammenspiel aus Konstruktion und Material erfahren.

[1] G. Ehrmann, A. Ehrmann, Polymers 13, 164 (2021)