idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Mikroaktuatoren aus flüssigkristallinen Elastomeren können in einem kontinuierlichen Verfahren produziert werden
(Mainz, 25. September 2009, lei) Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist gelungen, winzig kleine Elastomerpartikel herzustellen, die sich bei einer Temperaturveränderung zusammenziehen oder ausdehnen. Sie benutzen dazu ein spezielles Verfahren, das eine kontinuierliche Herstellung möglich macht, wie sie für praktische Anwendungen nötig wäre. Die künstlichen Muskeln oder Mikroaktuatoren, wie die gummiähnlichen Teilchen genannt werden, könnten möglicherweise als Ventile für kleinste Analysegeräte wie Lab-on-a-chip-Systeme eingesetzt werden. Solche Mini-Labore in Chipkartengröße gibt es bereits in der Medizin.
"Jeder kennt einen Gummiring, der sich auseinanderziehen lässt und anschließend wieder in seine alte Form zurückfindet", erklärt Univ.-Prof. Dr. Rudolf Zentel vom Institut für Organische Chemie. "Unsere Kügelchen dehnen sich bei höheren Temperaturen der Länge nach um mehr als die Hälfte aus und gehen bei Abkühlung wieder in ihre ursprüngliche Form zurück, sind dabei aber so klein, dass man eine Lupe braucht, um sie zu erkennen." Während haushaltsübliche Gummiringe aus Naturkautschuk bestehen, sind die Miniatur-Bauteile der Mainzer Forscher aus elastischen Flüssigkristallen hergestellt.
Dazu wird das Ausgangsmaterial durch ein System aus verschiedenen kleinen Glasröhrchen gepumpt, wobei die winzigen Teilchen entstehen. Dies ist ein Verfahren, das am Institut für Mikrotechnik Mainz entwickelt wurde Je nach Reaktionsbedingungen können damit verschieden große Teilchen hergestellt werden, die am Ende eines jeweiligen Prozesses kontinuierlich in einer einheitlichen Form die Kapillare verlassen. Bei einer Größe von etwa 200 Mikrometern, also einem Fünftel Millimeter, sind die Partikel unter einem Mikroskop sehr gut zu beobachten. "Wir sehen, wie die Teilchen von selbst länger werden, sobald wir einen Stimulus anlegen, in diesem Fall Hitze", erläutert Chemieprofessor Zentel. Diese Ausdehnung, die bis zu 70 Prozent betragen kann, ist wie bei einem Muskel reversibel, daher auch die Bezeichnung der Aktuatoren als künstliche Muskeln.
Originalveröffentlichung:
A Continuous Flow Synthesis of Micrometer-Sized Actuators from Liquid Crystalline Elastomers
Christian Ohm, Christophe Serra, Rudolf Zentel
Advanced Materials, Juli 2009
Kontakt und Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Rudolf Zentel
Institut für Organische Chemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. 06131 39-20361 oder 39-25873
Fax 06131 39-24778
E-Mail: zentel@uni-mainz.de
http://www.ak-zentel.chemie.uni-mainz.de/
http://www3.interscience.wiley.com/journal/122528001/abstract
Criteria of this press release:
Chemistry
transregional, national
Research results
German
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).
If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).
