Miniaturisiertes peristaltisches Fluidfördersystem mit elektrostatischen Elastomeraktoren

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak (†)
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5441748

Als Wirkprinzipien der Fluidförderung können einerseits das rotodynamische Prinzip (Kreiselpumpe) und andererseits das Verdrängerprinzip angewendet werden, das in der Natur durch die Evolution entstanden ist und zum Bluttransport dient (Herz). In der Natur hat sich ein weiteres Verdrängersystem in Form der Peristaltik eines schlauchartigen Hohlkörpers (z.B. Darm) entwickelt, das allerdings in der Technik bisher keine bionische Umsetzung gefunden hat. In diesem Vorhaben soll eine völlig neuartige Technologie von elektrostatischen Festkörperaktoren mit elastischem Dielektrikum angewendet werden, die bei hohe relative Dehnungen von ca. 30% bei Silikonmaterialien zeigen. Eine beim Antragsteller neu entwickelte Multilayer-Technologie liefert effektive Stapelaktoren. Peristaltische schlauchartige Verdrängerpumpen aus Elastomeren mit ringförmigen elektrostatischen Aktoren sollen erforscht werden. Ein weiteres Konzept mit peristaltisch angesteuerten Verdrängungskammern, die eine Sperre gegen die Rückströmung bilden, sollen in einer ebenen Anordnung untersucht werden. Durch Betrieb in elektromechanischer Resonanz kann die Amplitude erhöht und die elektrische Energie besser ausgenutzt werden. Ein neuartiges Fluidfördersystem soll technologisch realisiert und messtechnisch charakterisiert werden, das den späteren Einsatz in medizinischen und biologischen Anwendungen ermöglichen soll.

• DFG Programme: Research Grants