Neue Generation flexibler Magnetsensoren im Kommen
Neuer flexibler Magnetfeldsensor <br>Foto: IFW Dresden<br>
Diese sind ultradünn, biegsam und kostengünstig. Besonders interessant sind sie für die Integration im dünnen Luftspalt zwischen Rotor und Stator von Motoren und Magnetlagern.
Für die Steuerung elektrischer Antriebe und Maschinen sind Magnetfeldsensoren unerlässlich. Eine sehr präzise Methode besteht darin, die Magnetfeldsensoren im schmalen, gekrümmten Luftspalt von weniger als 0,5 Millimeter zwischen Rotor und Stator zu platzieren. Hierfür werden besonders dünne und biegsame Sensorelemente benötigt.
Michael Melzer, Daniil Karnaushenko und Dr. Denys Makarov, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) und an der Technischen Universität Chemnitz haben unter Leitung von Prof. Dr. Oliver G. Schmidt einen neuartigen flexiblen und ultradünnen Magnetfeldsensor entwickelt, der genau das leisten kann. Er ist nur ein Zehntel Millimeter „dick“, kann mit Biegeradien von 5 Millimeter auf gekrümmte Oberflächen integriert werden und dabei magnetische Flussdichten bis zu 2,2 Tesla zuverlässig messen.
„Die Kernidee beruht auf der Kombination flexibler Polymermembranen und magnetisch hochempfindlicher metallischer Dünnschichten«, erklärt Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Direktor des Instituts für Integrative Nanowissenschaften am IFW Dresden. »Diese Synergie führt zu einzigartigen Eigenschaften und erlaubt die Gestaltung einer neuen Klasse von Magnetfeldsensoren mit einer neuartigen Funktionalität der Verformbarkeit.“
Der Einsatz dieser Sensoren ist in vielen Bereichen der Elektrotechnik und des Maschinenbaus vielversprechend. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. W. Hofmann vom elektrotechnischen Institut der Technischen Universität Dresden wird die Anwendung im Werkzeugmaschinenbau verfolgt, um höhere Positionierungsgenauigkeiten in magnetisch gelagerten Hochgeschwindigkeits-spindeln zu erreichen.
Neben den interessanten Anwendungsmöglichkeiten punkten die neuen Sensoren auch mit niedrigen Herstellungskosten: „Formbare magnetische Sensoren können sowohl mit kleinen als auch mit großen Abmessungen kostengünstig produziert werden“, so Schmidt. „Die Möglichkeit der Herstellung eines großflächigen Sensorelementes ist bei unserem Ansatz jedoch einzigartig. Basierend auf konventioneller halbleiterbasierter Technologie ist die Fertigung eines Großflächensensors in Anbetracht der Kosten ausgeschlossen.“
Mehr Informationen zu den technischen Anwendungsmöglichkeiten:
Nicole Wörner „Forschungserfolg: 100 µm dünner, biegsamer Magnetfeldsensor“, Markt & Technik, Ausgabe 34/2013
Online: http://www.elektroniknet.de/messen-testen/sonstiges/artikel/100672/
Kontakt:
Dr. Denys Makarov
Institut für Integrative Nanowissenschaften am IFW Dresden
Tel. +49 351 4659-648
d.makarov@ifw-dresden.de
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt
Institut für Integrative Nanowissenschaften, IFW Dresden,
Helmholtzstrasse 20, 01069 Dresden, Deutschland;
Tel: +49/(0)351/4659-400
E-Mail: o.schmidt@ifw-dresden.de
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
Das Mikrobiom verändert sich dynamisch und begünstigt wichtige Funktionen für den Wirt
Ein interdisziplinäres Forschungsteam des Kieler SFB 1182 untersucht am Beispiel von Fadenwürmern, welche Prozesse die Zusammensetzung des Mikrobioms in Wirtslebewesen steuern. Alle vielzelligen Lebewesen – von den einfachsten tierischen und…
Wasser im Boden – genaue Daten für Landwirtschaft und Klimaforschung
Die PTB präsentiert auf der Woche der Umwelt, wie sich die Bodenfeuchte mithilfe von Neutronenstrahlung messen lässt. Die Bodenfeuchte hat nicht nur Auswirkungen auf die Landwirtschaft, sondern ist als Teil…
Bioreaktor- und Kryotechnologien für bessere Wirkstofftests mit humanen Zellkulturen
Medizinische Wirkstoffforschung… Viele Neuentwicklungen von medizinischen Wirkstoffen scheitern, weil trotz erfolgreicher Labortests mit Zellkulturen starke Nebenwirkungen bei Probanden auftreten. Dies kann passieren, wenn zum Beispiel die verwendeten Zellen aus tierischem…
