DECMAS Phase 2: Dielektrische Elastomer-Membranen für kooperative Mikro-Aktor/Sensor-Konzepte

• Antragsteller: Professor Dr. Gianluca Rizzello; Professor Dr. Günter Schultes; Professor Dr.-Ing. Stefan Seelecke
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424608471

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung des ersten miniaturisierten, vollständig polymerbasierten und hochflexiblen Aktor-/Sensorsystems mit großem Hub auf der Basis eines Arrays aus dielektrischen Elastomer (DE)-Wandlern, zur Erfüllung kooperativer Aufgaben auf der Mikroskala, z.B. in zukünftigen tragbaren und weichen Robotikanwendungen. Diese Aufgabe wird gemeinsam von drei Gruppen bearbeitet, zwei aus dem Bereich Systems Engineering der Universität des Saarlandes (Rizzello, Seelecke) und einer der HTW Saar zugehörigen Gruppe (Schultes), in Fortsetzung der bereits in der ersten Förderperiode des SPP 2206 etablierten Zusammenarbeit. In Phase 1 konzentrierte sich das Projekt darauf, ein grundlegendes Verständnis der kooperativen Effekte in einer 1D-Anordnung von makroskopischen DEs zu entwickeln. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden wir uns in Phase 2 mit der Entwicklung und Kontrolle eines kooperativen 2D-Arrays von DEs auf der Mikroskala befassen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird die erste Gruppe (Rizzello) ein neuartiges mathematisches Modell und kooperative Steuerungsalgorithmen für DE-Anwendungen im Mikrobereich entwickeln, während die zweite Gruppe (Seelecke) neuartige Miniaturisierungs- und Systemintegrationskonzepte für mehrdimensionale DE-Mikroaktor-/Sensorsysteme untersuchen wird. Die dritte Gruppe (Schultes) wird sich mit neuartigen Herstellungskonzepten für mikrostrukturierte, system-integrierbare Elektroden befassen, die für eine kooperative lokale Aktivierung der einzelnen Array-Taxel erforderlich sind. Ähnlich wie in Phase 1 wird das Erreichen des Projektziels einen stark interdisziplinären Ansatz erfordern, der durch die komplementäre Expertise der drei Gruppen gewährleistet wird. Der gemeinsame Standort in Saarbrücken wird zudem eine enge und synergetische Zusammenarbeit während der gesamten Projektlaufzeit gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2206: Kooperative mehrstufige multistabile Mikroaktorsysteme (KOMMMA)