Programmable Materials bezeichnen Werkstoffe, die ihre physikalischen Eigenschaften gezielt in Reaktion auf äußere Einflüsse verändern können. Durch sorgfältig entwickelte Mechanismen können diese Materialien Eigenschaften wie Steifigkeit, Form oder elektrische Leitfähigkeit anpassen, wenn sie beispielsweise Temperaturschwankungen, elektrischen oder magnetischen Feldern ausgesetzt werden. Diese inhärente Anpassungsfähigkeit eröffnet neue Möglichkeiten in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, Robotik und Elektronik.

Typische Beispiele sind Formgedächtnislegierungen, die nach einer plastischen Verformung bei Wärmeeinwirkung wieder ihre ursprüngliche Form annehmen, sowie fortschrittliche polymere Systeme, die ihre Flexibilität oder Leitfähigkeit in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen verändern können. Die dynamische Anpassung von programmierbaren Werkstoffen wird durch eine gezielte Kombination der chemischen Zusammensetzung, des strukturellen Designs und integrierter Steuerelemente erreicht.

Forschung in diesem Bereich erfordert einen interdisziplinären Ansatz, der Kenntnisse aus Chemie, Physik und Ingenieurwesen mit modernen computergestützten Methoden verbindet. Diese Zusammenarbeit verbessert nicht nur die Vorhersagbarkeit und Effizienz dieser intelligenten Werkstoffe, sondern eröffnet auch neue Anwendungen in adaptiven Strukturen und reaktionsfähigen Geräten.