Werkstoffe heben Gewichte

Aktorik per Form- und Volumenänderung

Zwei Beispiele zeigen, wie Bewegungen auch ohne mechanische Elemente erzeugt werden können – mit unkonventionellen Aktoren. So zum Beispiel der Biegebalken aus einem faserverstärkten Duroplast, in den Forscher des Kaiserslauterner Instituts für Verbundwerkstoffe Drähte aus einer Formgedächtnislegierung eingebettet haben. Wird eine elektrische Spannung angelegt, erhitzen sich die Drähte und verformen den Balken reproduzierbar. Im stromlosen Zustand kühlen die SMA-Drähte ab und lassen den Balken wieder seine Urform annehmen. Nach diesem Prinzip hergestellte Turbulatoren zur Verbesserung der Aerodynamik von Flugzeugen sind lediglich 1,8 mm dick, erzielen eine Auslenkung von 15 mm und wiegen nur 1,5 g.

Im zweiten Beispiel lassen Coulomb-Kräfte ein dielektrisches Polymer unter Spannung expandieren. Solchen DEAP-Aktoren wird allerdings landläufig nachgesagt, sie könnten in Bezug auf die erzielbaren Kräfte mit Elektromagneten oder Pneumatikzylindern nicht konkurrieren. Dem widerspricht M.Sc. Steffen Hau vom Lehrstuhl für Unkonventionelle Aktorik an der Universität des Saarlandes entschieden: „Wir zeigen am 13. Juni auf der ACTUATOR neue DEAP-Membran-Aktoren, die 75 Newton und mehr an Kraft bereitstellen. Genug, um mit Voice Coil Aktoren und sogar kleinen Pneumatikzylindern zu konkurrieren.“

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