获奖者、纺织机械工程师多米尼克·努斯（来源：多尼尔）
轻量化领域的进展：彼得·多尼尔基金会2024年奖表彰了一种用于直接生产复杂壳状3D织物的新型编织技术。该奖项授予了来自德累斯顿的纺织机械工程师多米尼克·努斯（Dominik Nuß），以表彰其创新的编织工艺。该工艺首次实现了高性能纤维（如芳纶、玻璃或碳纤维）编织而成的近净成形织物，用于壳形轻量化部件，无需切割和铺层工艺。
最近发布的BMWK研究报告显示了轻量化的潜力。这些数据还强调了纤维增强塑料（FRP）组件在可持续转型中日益增长的重要性。
德累斯顿工业大学纺织机械与高性能材料技术研究所（ITM）编织技术研究小组负责人努斯博士做报告时表示：“无论是飞机涡轮叶片、行李箱盖、船体还是风力涡轮叶片，轻质且稳定的FRP组件在众多应用中都有助于减轻重量、节省材料和能源。通常使用碳纤维或玻璃纤维。许多轻量化应用需要具有不可展几何形状的壳形部件，但直到现在，还无法直接编织它们。”
到目前为止，加固织物是为具有复杂几何形状的碳纤维复合材料部件生产的。然后，这些部件被手工切割成许多小块，重新组装成所需的形状，用塑料包裹并固化。这是一个耗时且资源密集的过程，具有很大的优化潜力。然而，在未来，飞机涡轮叶片可以直接从织机上生产出来。
对于这种新编织工艺，努斯不仅采用了无牵拉编织，无需传统的织物绕线。他还开发了一种灵活的织筘，可在织造过程中根据部件宽度调整织物的宽度。这意味着涡轮叶片等复杂的3D几何形状可以直接在织机上生产——从而完全消除了耗时且浪费材料的切割和铺放过程。
这位纺织研究员凭借其题为《整体生产壳状织物结构的新工艺：技术、方法和机器开发》的论文获得了2024年彼得·多尼尔基金会奖，奖金为5000欧元。
在多尼尔公司负责喷气织机开发部门长达26年的Adnan Wahhoud表示：“该工艺以全新的方法彻底改变了增强织物的生产，为织物生产带来了前所未有的可能性。努斯先生利用多尼尔织机的灵活性，为轻量化织物的生产树立了新的标准。”
据努斯称，这种获奖的编织工艺不仅可以用于制造涡轮叶片、防护头盔半壳或整条运动艇和帆船，还可以用于制造单件产品。他认为，他的编织工艺特别适用于一种特殊的FKV应用：能量吸收碰撞结构，简称EACS。这种防撞部件可用于汽车保险杠或车头、飞机轮毂系统、轨道车辆甚至电梯。它们通常由金属或碳纤维制成，在发生碰撞时吸收能量，保护乘员。努斯坚信，采用他的新编织工艺，碳纤维制成的EACS部件的吸收能力将大大提高。
彼得·多尼尔基金会主席、彼得·多尼尔（2002年去世）的妻子玛雅·多尼尔表示：
“新的编织工艺为现代轻量化建筑行业提高资源利用率做出了重要贡献，从而促进了可持续发展。彼得·多尼尔基金会创始人彼得·多尼尔博士会很高兴看到这篇博士论文将织物生产领域的创新成果与航空航天工业的轻量化相结合。”
获奖博士论文主要关注碳纤维织物的厚度。据获奖者称，目前尚无法通过任何编织工艺生产出几何优化横截面所需的复杂曲率，以改善碰撞性能。因此，他开始了一项研究项目，并获得了彼得·多尼尔基金会奖，旨在探索如何利用碳纤维编织出更复杂的EACS组件，这些组件具有优化的折叠几何形状，并且“一体成型”，预计将比传统的EACS组件更高效。
