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Projekt
Herstellung, Charakterisierung und Formgebung magnetoaktiver thermoplastischer Elastomere fokussiert auf Anwendungen in der Sensorik und Aktorik
Antragsteller
Dr. Mario Schrödner
Fachliche Zuordnung
Strömungsmechanik
Förderung
Förderung von 2013 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238080255
Bestärkt durch die drängende Nachfrage nach multifunktionalen und funktionsintegrierenden Geräten, wendet sich die Forschung den smart materials zu. Hierzu zählen Hybridmaterialien, deren Komponenten durch mikroskopische Wechselwirkung in makroskopischen, magnetisch feldgesteuerten mechanischen Eigenschaften resultieren. Abgeleitete Applikationen können monolithische Sensor-Aktor-Systeme sein.Hier wird ein Projekt vorgestellt, welches die Brücke schlägt zwischen der reinen Materialsynthese und der technischen Umsetzung. Erst durch die fertigungstechnische Verarbeitbarkeit wird das Material ein Werkstoff. Formgebung (Halbzeuge, Sonderformen) und die potenzielle Eignung für industrielle Prozesse sind ebenso harte Erfolgskriterien.Basierend auf den Erfahrungen mit elektroaktiven Elastomeren plant der Antragssteller zunächst die Adaption der Prozesse auf magnetoaktive thermoplastische Elastomere. Dies schließt Auswahl und Tests von Magnetpartikeln, Elastomermatrices und Additiven ein. Charakterisierung der mechanisch- und magnetisch-dynamischen Materialeigenschaften sowie der produktionsbedingten und -relevanten Werkstoffeigenschaften (Partikelverteilung, Verarbeitbarkeit, Feinstrukturabformung) schließen sich an. Zunächst ist die Abformung einfacher Geometrien (Faserextrusion) und deren Füge- und Verbindungstechnik (Verweben bzw. Substratkontaktierung) geplant mit dem Fokus auf manipulativ-sensorische Anwendungen. Konkret werden Untersuchungen zu a) cilienstrukturierten Wirkflächen (z.B. auf Greifern) und b) zu taktilen Sensorgeweben gefahren, deren beider mechanischer Nachgiebigkeit magnetisch steuerbar ist und welche in Fall b) auf Basis von zusätzlicher, durch mechanische Deformation beeinflusster, elektrischer Leitfähigkeit sensorische Aufgaben übernehmen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
