Miniaturisiertes peristaltisches Fluidfördersystem mit elektrostatischen Elastomeraktoren

带有静电弹性体执行器的小型蠕动流体输送系统

• 批准号: 42287714
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak (†)
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme (M+EMS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2007-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/42287714?language=en
• 关键词: Miniaturisiertes; peristaltisches; Fluidf; rdersystem; mit

Im dritten Jahr der laufenden interdisziplinären Zusammenarbeit zum Aufbau einer peristaltischen Pumpe werden die hydrodynamischen Aspekte auf theoretischem und experimentellem Weg untersucht. Die Pumpe wird aus dielektrischen Elastomeraktoren aufgebaut. Die hierzu notwendige und beim Antragsteller entwickelte Multilayer-Technologie liefert Aktoren, die durch Stapelung dünner Schichten ein sehr gutes Verhältnis von elektrischer Ansteuerspannung zu erzeugter Auslenkung zeigen. Die bisher erarbeiteten Ergebnisse umfassen sowohl die Konzeption und prinzipielle Auslegung der Pumpe als auch die Weiterentwicklung der eigentlichen Herstellungstechnologie. Grundsätzlich erlaubt die Technologie der dielektrischen Aktoren eine weite Formenvielfalt des Pumpenkörpers. Effektive Pumpenvarianten können damit durch eine anwendungsspezifische Anordnung und Gestaltung der Aktoren entwickelt werden. Es wird untersucht, in welchen Anordnungen effektive peristaltische Pumpen aufgebaut werden können. Der Betrieb der Aktoren in elektromechanischer Resonanz erhöht die erreichte Auslenkung der Aktoren und führt so zu einer besseren Nutzung der eingesetzten Energie. An entsprechenden Funktionsmustern werden die Vorhersagen aus analytischen Modellen und numerischen Simulationen überprüft. Die Modellierung der komplexen zeitabhängigen nichtlinearen Vorgänge innerhalb der Pumpe wird hierdurch verbessert, mit dem Ziel, in Zukunft die Gestalt und Geometrie der Pumpe an die jeweilige Anwendung anpassen zu können. Durch die sensorische Verwendung der Aktorelektroden ist eine Betriebsüberwachung grundsätzlich möglich. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern werden Algorithmen entwickelt, die einen geregelten Betrieb der Pumpe und eine integrierte Fehlererkennung ermöglichen. Abschließend wird ein Demonstrator dieses neuartigen integrierten Fluidfördersystems realisiert, messtechnisch charakterisiert und mit den erzielten Ergebnissen derart optimiert, dass das Fluidfördersystem als Grundlage für die Anwendung in technischen, medizinischen und biologischen Systemen dienen kann.

多年来，在建造一个水力韦尔登泵的过程中，水力学方面的理论和实验都得到了证实。泵是由绝缘弹性体制成的。Die hierzu notwendige and beim Antragsteller entwickelte Multilayer-Technology liefert Aktoren，die durch Stapelung dünner Schichten ein sehr gutes Verhältnis von elektrischer Ansteuerspannung zu erzeugter Auslenkung zeigen.这位大工程师认为，泵的概念和原理同样也是本领域内最重要的技术。Grundsätzlich erlaubt die Technologie der dielektrischen Aktoren eine weite Formenvielfalt des Pumpenkörpers.有效的泵变量可以通过一种特殊的方式调节韦尔登的开启和关闭。这将是一个很好的例子，在我们的韦尔登工厂里，Der Betrieb der Aktoren in elektromechanischer Resonanz erhöht die erreichte Auslenkung der Aktoren und führt so zu einer besseren Nutzung der eingesetzten Energie.一个完整的函数模型韦尔登是通过分析模型和数值模拟建立的。Pumpe的复杂几何形状的模型不具有内部轮廓，因此，在对Pumpe的完形和几何形状进行建模时，需要与Ziel一起对Pumpe的几何形状和几何形状进行详细的描述。尽管如此，Aktoktroden的传感器测试仍然是一种测试方法。在Zusammenarbeit mit den Projektpartnern韦尔登Algorithmen entwickelt，die einen geregelten Betrieb der Pumpe und eine integrierte Fehlerernung ermöglichen。Abschließend wird ein Demonstrator dieses neuartigen integrierten Fluidfördersystems realisiert，mestechnisch charakterisiert und mit den erzielten Ergebnissen derart optimiert，dass das Fluidfördersystem als Grundlage für die Anwendung in technischen，medizinischen und biologischen Systemen dienen kann.