Während Unternehmen wie Facebook überlegen, wie sie den Digital Space im Metaverse mit Leben füllen können, verfolgen Forscher des Fraunhofer-Instituts einen ganz anderen praktischen Ansatz zur Nutzung digitaler Technologien. Nun haben sie Schrauben entwickelt, die erkennen können, wenn sich ihre Verbindung löst.
Schraubsystem Diaforce misst elektrischen Widerstand
Wie die Tech-Plattform Golem.de berichtet, haben die Ingenieure des Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCT eine smarte Unterlegscheibe erschaffen, die als Zwischenstück der Schraub-Verbindung fungiert. Sie trägt einen eingebauten Sensor, der genau kontrollieren kann, wie fest die Schraube noch sitzt. Technologisch ist dies über eine piezoresistive Dünnschicht namens Diaforce gelöst, die die Vorspannkraft misst, die beim Anbringen der Schraube aufgewendet wird. An drei Stellen werden die entsprechenden Daten gemessen.
Die Sensoren können aktiv eine Änderung feststellen, da eine Veränderung der Kraft durch die angebrachte Folie als eine Veränderung des elektrischen Widerstands erkennbar wird. Die intelligente Schraube ist ebenfalls mit einem Funk ausgestattet, der die Informationen an eine Basisstation weiterleitet. Die Funktechnologie wurde Mioty getauft. Hier können verschiedenste Datensätze verarbeitet werden, die so Aussagen über eine Vielzahl an Schrauben erlaubt. Somit lässt sich genau nachvollziehen, wie stabil ein Objekt noch bezüglich seiner Hauptverbindungen ist.
Einsatz aus der Nähe und Ferne
Mioty eignet sich aber nicht nur für eine lokale Überwachung der Systeme, sondern auch für eine Kontrolle in deutlicher Entfernung. So soll die Technologie dazu imstande sein mehrere Kilometer problemlos zu überbrücken und dies auch noch sehr Energie-sparsam.
„Mit diesem System der Fernüberwachung ist es erstmals möglich, die Stabilität von sicherheitskritischen Infrastrukturen auch aus der Entfernung jederzeit im Auge zu behalten und dabei wirklich jede einzelne relevante Schraube zu checken. Das ist ein bedeutendes Plus an Sicherheit“, so Projektleiter Peter Spies in einer Pressemitteilung des Instituts. „Bei der Inspektion einer Brücke oder Windkraftanlage muss auch kein Techniker alle Schrauben eins überprüfen und vor Ort sein, da alle Daten per Funk an die Servicestation übertragen werden.“
Während Diaforce vom Fraunhofer-Institut für Schicht und Oberflächentechnik IST in Braunschweig entworfen wurde, trug der Nürnberger Ableger des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS zum Funkmodul bei. Zum aktuellen Zeitpunkt lässt sich das intelligente Schrauben-System lediglich für DIN-Schrauben der Größe 18 anwenden. Demnächst sollen aber auch am M20 und M36 geliefert werden können.
Fotoquelle: Fraunhofer-Institut