Räumliche Aktorik auf der Basis von wechselwirkenden elektrostatischen Effekten und deren Kontrolle
Das DFG-Schwerpunktprogramm KOMMMA, soll die Entwicklung von Einzelaktoren zu einem multistabilen Mikroaktorsystem vorantreiben.
In diesem Teilprojekt ist es das Ziel, die verschiedenen Antriebseffekte des elektrischen Feldes auf Festkörper und Flüssigkeiten zu untersuchen, und diese gekoppelt in einem gemeinsamen Aktorkonzept zu nutzen. Umgesetzt werden soll dieses System über eine frei bewegliche Plattform, die auf Mikrotropfen gelagert wird.
Durch diese Kombination aus unterschiedliche elektrostatischen und mikrofluidischen Prinzipien, soll sowohl eine Auslenkung über große Stellwege, als auch eine präzise Feinjustierung und Stabilisierung des Systems ermöglicht werde. Die Entwicklung des Demonstrators befasst sich unter anderem mit der möglichst effektiven Anordnung, Zahl und Form der Elektroden, ebenso wie mit der Frage welche der auftretenden Kräfte die Plattform am effektivsten antreiben und ob die differentiellen Kapazitäten der Elektroden als Sensor für die Positionierung des Systems dienen können.
| Diese zwei Videos zeigen eine mikromechanische Plattform, die auf Mikrotropfen gelagert ist und durch das Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden in der Ebene bewegt wird. Es liegt eine Spannung von 40 V an. | |
Die Elektroden werden nach 100 ms geschaltet. | Die Elektroden werden nach 50 ms geschaltet. |
| Dieses Video zeigt durch das elektrische Feld getriebene Wassertropfen. |
| Dieses Video zeigt eine auf Mikrotropfen gelagerte mikromechanische Plattform, die vertikal ausgelenkt und zu beiden Seiten verkippt wird. |
| Dieses Video zeigt den Vergleich zwischen Messung der Ortsposition eines Tropfens und der Simulation des Systemmodells (rechts). Das Video wurde vom Kooperationspartner des Projektes, dem Lehrstuhl für Regelungstechnik der Universität Augsburg erstellt und zur Verfügung gestellt. |
Ansprechpartner am Lehrstuhl: Prof. Dr.-Ing. Martin Hoffmann, M. Sc. Peter Conrad
Links:
DFG-GEPRIS: Informationen zum Teilprojekt im DFG-Schwerpunktprogramm KOMMMA