Mechanische Metamaterialien für den Sport
Tennis- und Padelausrüstung schwingt und biegt sich bei jedem Aufprall. AMbelievable nutzt 3D-gedruckte mechanische Metamaterialien — Strukturen, deren innere Geometrie gezielt gestaltet wird —, um zu erforschen, wie leichtes Sportzubehör dieses Verhalten beeinflussen kann. Unser Ziel ist nicht, jede Schwingung zu unterdrücken. Wir möchten verstehen, welche Schwingungen wirklich relevant sind, und unsere Produkte gezielt darauf abstimmen.
Das Material ist erst der Anfang.
Performance,
von innen heraus entwickelt.
Was wäre, wenn wir das Verhalten von Sportgeräten verändern könnten, ohne einfach nur das Material auszutauschen? Bei AMbelievable™ entwickeln wir die inneren Strukturen unserer Produkte so, dass wir ihre Biegung, Schwingungen und Reaktion auf Stöße beeinflussen können. Durch die Verbindung mechanischer Metamaterialien, computergestützter Entwicklung und moderner 3D-Druckverfahren machen wir die Geometrie zum wirksamen Konstruktionswerkzeug – für leichte Sportprodukte mit gezielt ausgelegtem mechanischem Verhalten.
Wir gehen einen anderen Weg.
Gleiches Material. Anderes Verhalten.
Stellen Sie sich zwei Objekte aus demselben Polymer vor. Eines ist massiv. Das andere enthält ein präzise ausgelegtes Netzwerk miteinander verbundener Zellen. Beide bestehen aus demselben Grundmaterial und können dennoch auf Druck, Biegung und Schwingungen sehr unterschiedlich reagieren. Durch Geometrie, Abmessungen und Anordnung der Zellen beeinflussen wir, wie sich eine Struktur verformt, Kräfte verteilt und mit Schwingungen interagiert. Wir wählen nicht nur Materialeigenschaften aus. Wir gestalten das Strukturverhalten.
Jeder Aufprall erzählt eine andere Geschichte.
Wenn ein Tennisball auf den Schläger trifft, reagiert das gesamte System. Die Saiten schwingen, der Rahmen biegt sich und verdreht sich, und gleichzeitig werden verschiedene Schwingungsmoden angeregt. Diese Bewegungen treten bei unterschiedlichen Frequenzen auf und prägen auf unterschiedliche Weise das mechanische Verhalten des Schlägers, seinen Klang und das wahrgenommene Schlaggefühl.
Dasselbe Prinzip gilt auch für andere Sportgeräte, auch wenn jede Anwendung eigene mechanische Eigenschaften hat. Dabei ist entscheidend: Nicht jede Schwingung muss verschwinden. Manche mechanischen Reaktionen liefern nützliche Rückmeldungen, andere können zu unerwünschten Schwingungen oder Empfindungen beitragen. Deshalb betrachten wir Schwingungen nicht als ein einziges Problem, sondern analysieren ihre einzelnen Anteile – und entwickeln Strukturen, die gezielt auf die für die jeweilige Anwendung relevanten Reaktionen einwirken.
Es geht nicht einfach darum, Schwingungen zu reduzieren. Entscheidend ist, die mechanische Reaktion gezielt zu gestalten.
Mehr als eine einzelne Resonanz.
Ein wichtiger Entwicklungsschritt unserer Technologieplattform ist MRML, unser eigenentwickelter Ansatz für multiresonante mechanische Metamaterialien. Bei herkömmlichen gleichförmigen Gitterstrukturen wiederholt sich im Wesentlichen dieselbe Geometrie über die gesamte Struktur hinweg. MRML folgt einem anderen Konstruktionsprinzip.
Innerhalb einer durchgehenden Gitterstruktur lassen sich einzelne Bereiche mit unterschiedlichen geometrischen Parametern auslegen. Dadurch entstehen unterschiedliche lokale dynamische Eigenschaften und Resonanzfrequenzen.
Indem wir unterschiedlich abgestimmte Bereiche in einer einzigen monolithischen Struktur verbinden, können wir Bauteile entwickeln, die mit mehreren Frequenzbereichen interagieren sollen. So entstehen neue Möglichkeiten, komplexe Schwingungsspektren gezielt zu beeinflussen, ohne mehrere separate Dämpfungselemente montieren zu müssen. Der Kerngedanke ist einfach:
Eine integrierte Struktur. Mehrere gezielt abgestimmte Reaktionen.
Echte Physik.
Die nächste Generation von Sportgeräten beginnt im Inneren.
Wie sich ein Sportgerät anfühlt und verhält, muss nicht allein durch klassische Materialien oder herkömmliche Fertigungsverfahren bestimmt sein. Wir sind überzeugt, dass die innere Geometrie zu einem immer wichtigeren Gestaltungsfaktor in der Produktentwicklung werden kann – und Strukturen ermöglicht, die auf konkrete mechanische Ziele ausgelegt sind.
AMbelievable macht diesen Ansatz für Sportler nutzbar.
Phynamics liefert die technologische Grundlage, um diesen Ansatz weiterzuentwickeln.
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