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Mikrotechnische Systeme sind millionenfach im Einsatz - sei es in medizinischen Implantaten, Autos oder Mobiltelefonen. Herausforderung: Sie werden immer kleiner und müssen immer mehr Funktionen übernehmen. Die Jade Hochschule entwickelt neue Systeme, die diesen Anforderungen gerecht werden.
Wilhelmshaven. In medizinischen Implantaten, Automobilen oder Mobiltelefonen - kleinste mikrotechnische Systeme sind millionenfach im Einsatz. Herausforderung: Sie werden immer kleiner und müssen immer mehr Funktionen übernehmen. Dies erfordert neue Ansätze zur Kontrolle der mechanischen, optischen oder strömungstechnischen Vorgänge in den Bauteilen. An der Jade Hochschule ist hierzu unter der Leitung von Dr. Tamara Bechtold, Professorin für mechatronische Systeme, das Projekt „Kick and Catch – kooperative Mikroaktoren für frei bewegliche Plattformen“ gestartet.
Mikroaktoren – Energie in Bewegung umwandeln
Mikroaktoren sind miniaturisierte Wandlerelemente, die elektrische oder thermische Energie in mechanische Bewegungen umwandeln. Ein Beispiel für einen Aktor, allerdings deutlich größer, wäre ein Lautsprecher: Durch elektrische Energie bewegt sich die Membran und die Vibration erzeugt Schall, den man hört.
Messungen ohne die Dynamik des Objektes zu beeinflussen
Herausforderung des aktuellen Forschungsprojektes ist es, besonders kleine Aktoren, manchmal nur ein Tausendstel von einem Zentimeter, zu untersuchen. Zudem sollen sich die Mikroaktoren frei im Raum bewegen können. „Der Mikroaktor könnte durch ein elektromagnetisches Feld zwischen mehreren stabilen Endlagen im Raum positioniert werden“, erklärt Bechtold. Er könne in Form einer miniaturisierten Halbkugel, deren Querschnittsfläche als Spiegel fungiert, Licht ablenken und dadurch Bewegungen messen.
Anwendung könnte das System im „Lasertracking“ finden – einer Messmethode die beispielsweise zur Digitalisierung von Objekten, zur Erfassung großer Bauteile in der Qualitätssicherung oder zur Kalibrierung von Werkzeugmaschinen genutzt wird. „Die miniaturisierte Größe von solchen Systemen, die durch unsere Forschung Realität werden soll, würde zum Beispiel verhindern, dass die Dynamik des zu messenden Objekts beeinflusst wird“, sagt die Wissenschaftlerin. Aber auch andere Anwendungsmöglichkeiten seien denkbar. „Wir möchten aber erst einmal ausprobieren und rausfinden, was möglich ist. Dann sehen wir, in welcher Anwendung unsere Ergebnisse verwendet werden. So funktioniert Forschung.“
Über das Forschungsprojekt
Das Forschungsprojekt „Kick and Catch – kooperative Mikroaktoren für frei bewegliche Plattformen“ wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DfG) im Rahmen des Schwerpunktprogrammes „Kooperative mehrstufige multistabile Mikroaktorsysteme (KOMMMA)“ gefördert. Es wird in Kooperation der Jade Hochschule mit den Universitäten Freiburg, Bochum und Augsburg durchgeführt und läuft über drei Jahre.
Prof. Dr.-Ing. Tamara Bechtold, Telefon: +49 4421 985 - 2564, E-Mail: tamara.bechtold@jade-hs.de
Prof. Dr. Tamara Bechtolds Forschungsschwerpunkt liegt in der Modellierung und Simulation von Mikros ...
Foto: Jade HS
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Die Querschnittsfläche der Kugel fungiert als Mikrospiegel, der Licht ablenkt und dadurch Bewegungen ...
Quelle: Prof. Dr. Martin Hoffmann, Ruhr-Universität Bochum, publiziert in „Sensors and Actuators A: Physical 243“, 2016
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Criteria of this press release:
Journalists
Electrical engineering, Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research projects
German
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