Titel der Erfindung: K.A.F.F. – Kinetically Adaptive Fluid Framework
Antragsteller: CelestiaTech, Zürich, Schweiz
Erfinder*innen: Dr. Franz Gruber, CTO CelestiaTech
Dr. Charlotte König, Leiterin Materialentwicklung
Technisches Gebiet: Diese Erfindung betrifft den Bereich der intelligenten Materialien, insbesondere polymere Substanzen mit anpassbarer Leitfähigkeit, Struktur und Viskosität, die durch elektrische und kinetische Stimulation aktiv modifiziert werden können. Anwendungen finden sich in der Neuroinformatik, in reaktiven Prozessorarchitekturen sowie in bioelektronischen Systemen.
Hintergrund der Erfindung: Klassische elektronische Systeme basieren auf festen, starren Leiterstrukturen. In komplexen adaptiven Umgebungen, insbesondere in neuronalen KI-Netzwerken wie BIIL (Bionisch-Integrierte Informationslogik), sind starre Systeme jedoch nicht ausreichend flexibel, um simultan mechanisch und funktional auf äußere Reize zu reagieren. Bestehende Lösungen im Bereich flexibler Elektronik scheitern an den Grenzen von Leitfähigkeit, Stabilität und responsiver Umstrukturierung.
Zusammenfassung der Erfindung: K.A.F.F. beschreibt ein polymorphes Fluid auf Polymerbasis, das unter gezielter elektrischer Spannung strukturveränderlich wird. Die molekulare Struktur richtet sich abhängig von elektrischen Impulsen, Frequenzmustern und kinetischen Reizen selbstständig neu aus. Dadurch wird das Material von nichtleitend zu hochleitend umschaltbar – lokal oder systemweit.
Die Fluidstruktur erlaubt zudem die Kombination von Informationsweiterleitung und mechanischer Selbstanpassung. Eingebettet in ein Trägermedium oder als Matrix in modularen Komponenten eingesetzt, kann K.A.F.F. selbständig neuronale Muster nachbilden oder umstrukturieren.
Technische Umsetzung:
- Basismaterial: modifizierter, hochmolekularer Polymerverbund mit eingebetteten anisotropen Nanopartikeln
- Aktivierung: elektrische Feldstimulation im Bereich 0,5–2,5 V/mm
- Optional: mechanische Reize zur Förderung der Selbststrukturierung (z. B. Vibration, Druck)
- Reaktionszeit: < 20 ms bei lokalem Impuls, systemische Adaption < 3 s
- Wiederherstellung: reversibel ohne Materialabbau, bis zu 10⁶ Zyklen
Anwendungsbereiche:
- Adaptive Prozessoren für KI-Systeme
- Taktile Sensorik mit selbstheilender Struktur
- Temporäre Leitungssysteme in modularen Biokomponenten
- Bionische Substrate für neuronale Kopplung
Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:
- Echtzeit-Rekonfiguration bei geringem Energieverbrauch
- Nahtlose Integration in bioähnliche Systeme
- Hohe Zyklenfestigkeit und Langzeitstabilität
- Synergetisches Verhalten mit ZDM-basierten Energiefeldern
Schutzumfang: Das Patent umfasst das Material K.A.F.F. in Zusammensetzung, Herstellungsverfahren, Einsatz in hybriden Schaltkreisen sowie jede Form reversibler elektrokinetischer Reaktivität zur Datenverarbeitung oder Energieumleitung.
Ende der Beschreibung.