Magneto-rheopäktisches Bor-Organosiliziumoxid (MrBos)

• Antragsteller: Professor Gareth Monkman, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450619721

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Borsilikatpolymere sind für ihre rheopektischen Eigenschaften bekannt. Die Kombination mit weichmagnetischen Mikropartikeln (in der Regel Carbonyleisen) ermöglicht die magnetische Steuerung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften. Das Verbot von Verbindungen, die Bisphenol-A und Titandioxid enthalten, führte zu der Notwendigkeit, alternative kommerzielle Quellen zu finden und auch Borsilikatpolymere ohne diese potenziellen Karzinogene selbst zu synthetisieren. Darüber hinaus wurden im Rahmen dieses Projekts verbesserte Methoden zur Integration von Partikeln in Borsilikatpolymere entwickelt. Im Rahmen dieser Forschung wurden zahlreiche mechanische und elektrische Eigenschaften untersucht. Darüber hinaus hat die Substitution von weich- durch hartmagnetische Partikel (typischerweise NdPrFeB) zu einem neuen Formgedächtnismaterial mit sehr langfristiger und energiefreier Aufrechterhaltung der Prägung geführt. Neue potenzielle Anwendungen wurden in medizinischen Bereichen, bei Hochspannungsschaltungen und kleinen flexiblen Aktoren gefunden, die für die Soft-Robotik und ähnliche Bereiche relevant sind.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Properties of Bisphenol-A free Magnetoactive Boronsilicate Polymers – accepted AIP Advances 2024.
  Xuyan Loo, Bhavana Nagaraju, Sai Pathivada, Alexander Bartsch, Thomas Schratzenstaller, Robert Sattler & Gareth J. Monkman
  
• Boron: Advances in Research and Applications. Nova Science Publishers.
  Schrimer M.; Putz, C. & Monkman, G. J.
  
• Boron-based magnetoactive Polymers – the new smart material – Actuator’22 Conference, Mannheim 29-30 June 2022.
  Monkman G.J., M. Schirmer, C. Putz & Robert Sattler
  
• Determination of electrical time constants in magnetorheological fluids – Poster: Magnetische Hybridmaterialien, DFG Rundgespräch, Benediktbeuern, 27-29 September 2023.
  Rao S.R. & G.J. Monkman
  
• Electrical properties of magnetorheological fluids.
  Rao, Sushma Raghavendra & Monkman, Gareth John
  
• Mechanical properties of NdPrFeB based magnetoactive bisphenol-free Boron-silicate Polymers - Journal of Nanomedicine and Nanotechnology - ISSN No: 2157-7439”, Vol. 14, Issue 5, October – 2023.
  Bartsch A., D. Beham, J. Gebhardt, I. Ehrlich, T. Schratzenstaller & G.J. Monkman