Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Faserverbundwerkstoffe werden sensibel

30.04.2003


Piezoelektrik macht’s möglich: Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff können künftig Warnsignale abgeben, bevor sie zu Bruch gehen. Die Technik wird in Zukunft den Betreibern von Windparks helfen, ihre Turbinen im richtigen Moment herun-terzufahren. Die neuen, in den Werkstoff integrierten Keramiksensoren sind auf der Sensor 2003 in Nürnberg zu sehen. Auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle 7 können sie auch ausprobiert werden.



Am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft dürfen Besucher auf den Putz hauen: Eine Platte aus faserverstärktem Kunststoff registriert punktgenau jeden Stoß und leitet die Information an einen Rechner weiter, der die gemessenen Belastungen in ein Bild umsetzt. "Wir können hier zeigen, dass sich mit integrierten Piezofaser-Sensoren online Belastungen messen lassen", sagt Dieter Sporn, Chemiker am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg.



Herzstück der druck- und zugempfindlichen Platte sind feine Fasern aus Piezokeramik. Sie verwandeln mechanische Belastung in elektrische Signale. Das Prinzip ist alt, neu ist die Dimension: "Der Durchmesser der Keramikfasern beträgt nur Bruchteile eines Millimeters", so Sporn. "Die Piezosenoren sind flexibel und lassen sich daher in faserverstärkte Kunststoffe integrieren." Um mechanische Belastungen in allen drei Dimensionen erfassen zu können, verwenden die Fraunhofer-Forscher zwei in die Platte eingelassene und im 90-Grad-Winkel angeordnete Fasersensoren und einen dritten Piezosensor, der auf die Oberfläche montiert wird.

Die neue Technologie bietet die Möglichkeit, Windturbinen sicherer und langlebiger zu machen: Die piezokeramischen Sensoren regis-trieren Druck-, Zug und Scherkräfte, bei Überlastung kann die Anlage heruntergefahren werden, bevor sich Risse bilden und das Material bricht. Windkraftanlagen sind aber nur eine von vielen denkbaren Anwendungen: Die Flugzeugindustrie hat bereits Interesse bekundet. Hier können die Sensoren helfen, Leitwerke aus faserverstärkten Kunststoffen sicherer zu machen.

Grundsätzlich eignet sich die neue Sensortechnik zur permanenten Überwachung aller hoch beanspruchten Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen. Ein interdisziplinäres Forscher-Team arbeitet an innovativen Sensor-Konzepten, mit denen sich die Lebenszeit von Bauteilen verlängern und Unfälle verhindern lassen. Beteiligt an der Entwicklung sind Experten vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit LBF, dem Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP, Außenstelle für Akustische Diagnose und Qualitätssicherung, dem ISC sowie der Neuen Materialien Würzburg GmbH. Interessant sind die hauchdünnen Piezokeramiken übrigens auch für die Automobilindustrie: Eingebaut in Stoßstangen können sie Berührungen registrieren und damit als Aufprallsensoren eingesetzt werden.

Weitere Informationen zu Piezofaser-Sensoren und anderen Neuentwicklungen aus dem Bereich der Sensortechnik finden Sie auf der Sensor 2003 vom 13. bis 15. Mai am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft Halle 7, Stand 321. Am Dienstag den 13. Mai findet dort um 11 Uhr ein Pressegespräch statt, zu dem alle Vertreter der Medien eingeladen sind.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presseinfo
http://www.isc.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Kunststoff Piezofaser-Sensor Platte Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften