LEAP71 veröffentlicht Bibliothek zur Gestaltung aperiodischer Luft- und Raumfahrtstrukturen

Das Start-up LEAP71 hat eine neue Open-Source-Bibliothek zur Erstellung aperiodischer Muster und quasikristalliner Strukturen für Ingenieuranwendungen veröffentlicht. Das von Josefine Lissner erstellte Release ermöglicht die Generierung komplexer, nicht-periodischer Fliesen- und Raumstrukturen.

Aperiodische Musterungen fanden erstmals im Goldenen Zeitalter des Islam dekorative Verwendung, wurden aber erst durch Roger Penrose als mathematische Kuriosität wiederentdeckt. Quasikristalle, geordnete aber nicht-periodische Strukturen, galten lange als unmöglich, bis ihre Entdeckung Dan Shechtman 2011 den Chemie-Nobelpreis einbrachte.

Im Gegensatz zu klassischen Kristallgittern weisen Quasikristalle in Beugungsmustern andere Rotationssymmetrien wie fünfzählige auf. Ihre besonderen Materialeigenschaften könnten laut LEAP71 vorteilhaft für Luftfahrtstrukturen sein, da die nicht-repetitiven Muster vermeintlich resonanzresistenter sind.

Die Bibliothek soll einen Ausgangspunkt für die Generierung solcher aperiodischen Muster wie Penrose-Fliesen in 2D und Quasikristalle in 3D bieten. Ein Beispiel ist ein mit mehrlagigen Penrose-Mustern strukturiertes Hyperschall-Flugzeugpaneel, das breitbandigen Schwingungen besser standhalten soll.

Der Quellcode steht auf GitHub samt Erklärungen zum Download bereit und setzt die Geometrie-Engine PicoGK sowie ShapeKernel voraus.