TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Technische Implementierung magnetosensitiver Elastomere für reversibel magnetisch einstellbare Sensorsysteme


Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Maschinenbau
Förderkategorie
DFG
Zeitraum
2021 - 2023
Drittmittelgeber
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Bewilligungssumme, Auftragssumme
214.200,00 €

Abstract:

Klassische magnetische Hybridmaterialien beinhalten entweder magnetisch weiche oder magnetisch harte Partikel. Dementsprechend haben sie entweder einen aktiven magnetorheologischen Effekt oder sind durch die Vormagnetisierung der magnetisch harten Partikel mit passiven magnetorheologischen Eigenschaften versehen. Im Rahmen dieses Forschungsverbundes aus russischen und deutschen Arbeitsgruppen kombinieren wir durch Mischung magnetisch harter und magnetisch weicher Partikel in einer elastomeren Matrix aktive und passive magnetorheologische Eigenschaften. Dabei besteht das Ziel, entsprechende Materialien auf der Basis eines detaillierten mikroskopischen Verständnisses maßgeschneidert für sensorische Anwendungen zu synthetisieren. Im Rahmen des hier beschriebenen Teilprojektes liegt der Schwerpunkt des Arbeitsprogramms auf Untersuchungen von magnetischen Hybridmaterialien in der technischen Anwendung in Aktor- und Sensorsystemen. Die komplexen Wechselwirkungen auf mikroskopischer Ebene sind Schlüsseleigenschaften für die Realisierung von einstellbaren Funktionselemente, die aus solchen "intelligenten Materialien" bestehen und durch steuerbare magnetische Felder kontrolliert werden können. Es wird ein schrittweiser Übergang von der Materialcharakterisierung zur Systementwicklung und Systemgestaltung angestrebt. Forschungsziele sind die systematische Untersuchung der makroskopischen Eigenschaften von verschiedenartigen Hybridmaterialmischungen und dafür geeignete theoretische Modelle. Die Ergebnisse werden in Bezug zu ihrer mikrostrukturellen Charakterisierung in Kooperation mit weiteren Forschergruppen aus der Forschungsgemeinschaft analysiert. Die Umsetzung von Sensorsystemen mit komplexen adaptiven Verhalten und steuerbarer Sensitivität kann als neues Forschungsthema benannt werden. Die beabsichtigte Forschungsarbeit wird besonderen Wert auf das Potential dieser "intelligenten Materialien" in Anwendungsfeldern der Softrobotik legen.
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