Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lack misst Druck und Schwingungen

27.01.2003


Um Drücke aller Art zu erfassen, hält die Messtechnik ein breites Spektrum von Sensoren bereit. Doch bei Messungen im Windkanal sollen sie die Strömung möglichst wenig stören. Besser als Folien gewährleistet dies ein neuer Lack mit einem piezoelektrischen Polymer.



Neue Flugzeuge und Autoprototypen müssen trotz aller Computersimulationen in den Windkanal. Während sie darin von Luft umströmt werden, messen die Entwickler Druckänderungen und Strömungsgeschwindigkeiten in den verschiedenen Bereichen. Dazu werden immer weniger Fäden oder Rauch eingesetzt, sondern hochentwickelte Sensoren, die den Luftstrom möglichst wenig beeinflussen. Eine Möglichkeit sind Foliensensoren aus piezoelektrischen Materialien. Ihr Nachteil: Besonders auf gekrümmte Flächen können sie nur schwer aufgeklebt werden und in der Luftströmung haften sie schlecht. Nachteile, die es bei einem Lack, der am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP entwickelt wurde, nicht gibt.



Das Messprinzip ist zunächst einfach: Druck erzeugt im Material eine elektrische Spannung; umgekehrt beginnt es zu schwingen, wenn eine Wechselspannung angelegt wird. Daher eignen sich piezoelektrische Materialien nicht nur für Drucksensoren, sondern auch als Schallquelle oder für Aktoren - also Bewegungselemente verschiedenster Art. Im Fall des neuen Lackes ist der aktive Stoff ein Vinylidenfluorid-Kopolymer - ein zum Polyethylen verwandter Kunststoff, bei dem die Hälfte der Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt wurden. "Das Polymer ist lange bekannt", erklärt Dr. Burkhard Elling, Projektentwickler im Forschungsbereich Funktionale Polymersysteme. "Ein wesentliches Problem bestand darin, eine geeignete Technik zu entwickeln, um den Lack mit kontrollierter Schichtdicke auf den Untergrund aufzutragen." Auf den richtigen Mix seiner Eigenschaften kommt es also an: Der Lack muss sprühbar sein, darf aber auch an gekrümmten Flächen nicht abfließen. Zudem sollte eine Schichtdicke zwischen zehn und fünzig Mikrometern reproduzierbar aufgetragen werden können. Mit der Lackierung allein ist es nicht getan: Damit daraus eine druckempfindliche Sensorschicht wird, muss sie elektrisch gepolt und abschließend mit einem Metall bedampft werden, das als Deckelektrode fungiert.

Bisher konnten am IAP solche Sensorschichten auf flexiblen strukturierten Leiterplatten aufgebracht werden. Doch auch größere Flächen im Metermaßstab sind realisierbar. Neben der Funktion als Sensor für Druckänderungen in Strömungsversuchen, eröffnet sich mit dem Lack ein weites Feld von Anwendungen, etwa für Überwachungs- und Kontrollsensoren in der Alarm- und Verkehrstechnik. Ebenso in der Bauteilprüfung: Hier kann gemessen werden, welche mechanischen Schwingungen in den unterschiedlichen Bereichen auftreten.

Ansprechpartner:
Dr. Burkhard Elling
Telefon 03 31 / 5 68-19 17
Fax 03 31 / 5 68-39 15
elling@iap.fraunhofer.de

Dr. habil. Rudi Danz
Telefon 03 31 / 5 68-19 15
danz@iap.fraunhofer.de


Isolde Rötzer | idw
Weitere Informationen:
http://www.iap.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/german/press/pi/index.html

Weitere Berichte zu: Druckänderung Lack Polymer Schwingung Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten