Mikrosystemtechnik/ VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechik (GMM)

Implantierbare Blutpumpen gehören zu den größten Herausforderungen für die Mikroantriebstechnik. Entwicklern der Igersheimer Wittenberger cyber motor GmbH und der Berlin Heart GmbH ist es jetzt gelungen, als Antrieb für Herzpumpen hocheffiziente Synchronmotoren zu entwickeln. Diese sind in der Lage, bei kleinstem Bauraum gegen einen Druck von 80 mm Hg rund 4.5 Liter Blut pro Minute zu fördern. Bei der Blutpumpe trennt ein Spaltrohr aus Titan den Blutstrom vom Stator, der sich außerhalb des Motors befindet.

Thrombenbildung wird reduziert

Die Permanentmagnete sind in die Nabe des Rotors integriert, der elektromagnetisch gelagert ist. Diese Konstruktion bietet gegenüber frühren Entwicklungen den Vorteil, dass jedwede mechanische Reibung zwischen bewegtem Rotor und feststehenden Pumpenbauteilen vermieden wird. Hierdurch reduziert sich die mechanische bedingte Blutschädigung mit der Gefahr der Thrombenbildung auf ein Minimum.

Über die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Nanomess- und Positioniertechnik referierte Professor Dr.-Ing. Gerd Jäger von der Technischen Universität Ilmenau. „Neue Anwendungen der Nanomesstechnik resultieren aus der Entwicklung von neuartigen nanoskaligen Tastsensoren“, erläuterte der Experte.

In die Nanowelt „vorgetastet“

Zur Speerspitze der laufenden Entwicklungen gehören 3D-Tastsensoren, die zur Messung mechanischer Präzisionsteile mit kleinsten Bohrungen und Kanälen geeignet sind. Einige Taster, die Auflösungen im Nanometerbereich aufweisen, konnten bereits erfolgreich erprobt werden. Dabei konnte unlängst am Braunschweiger Institut für Mikrotechnik der TU Braunschweig eine neue Qualität von 3D-Mikrotastern mit der Entwicklung von Silicium-Tastern erzielt werden. Ein weiterer in der Erprobung befindlicher 3D-Taster stammt von der im niederländischen Eindhoven ansässigen Firma IBS Precision Engineering. Der Durchmesser des Tastelementes soll Unternehmensangaben zufolge bei 300 µm liegen.

Aktoren mit Gedächtnis

Über eine neue Generation von Aktoren berichteten Professor Dr.-Ing. Wallaschek und Florian Schiedeck vom Heinz Nixdorf Institut „Mechatronik und Dynamik“ der Universität Paderborn. Dabei handelt es sich um Aktoren auf der Basis von Formgedächtnislegierungen, welche mit über 1 kJ/kg die mit Abstand höchste Energiedichte aller bekannten Aktorprinzipien aufweisen. Das prädestiniert für solche Antriebsaufgaben, bei denen auf kleinem Bauraum eine hohe mechanische Arbeit aufgebracht werden muss.

Formgedächtnislegierungen sind elektro-thermomechanische Energiewandler. Die Legierung wird unter Stromzufuhr durch Joule´sche Wärme erhitzt und kühlt im stromlosen Zustand durch Konvektion ab.