Polytronic

Polymeraktoren

Polymeraktoren aus elektroaktiven Polymeren ermöglichen die Generierung großer Bewegungsamplituden bei kleinen Steuerspannungen. Basierend auf ionischen Polymer-Metallkompositen (IPMC) konnten so verschiedene Bewe­gungstypen von der einfachen Biegung über stereotaktische und peristaltikähnliche Bewegungen bis hin zu einer rosettenartigen Greifer-Bewegung realisiert werden. Hierfür werden Nafionfasern mit verschiedenen Querschnitten (rund, quadratisch, dreieckig, elliptisch, hohl) in einem thermoplasti­schen Prozess aus einem Precursorpolymer hergestellt und durch chemisch-reduktive Goldabscheidung metallisiert. Gemeinsam mit der FG Biomechatronik der TU Ilmenau wurde ein Demonstrator einer 6-stufigen Membranpumpe für die Mikrodo­sierung von Flüssigkeiten entwickelt und gefertigt.

Durch die Verwendung von ionischen Flüssigkeiten statt Wasser als Quellmedium konnte die Betriebsdauer der Aktoren auf mehr als 100.000 Bewegungszyklen gesteigert werden.

Nutzen

Anwendungen der IPMC-Aktoren ergeben sich vor allem in der Mikrosystem- und Medizintechnik z.B. als steuerbare Katheter­spitze, Mikrodosierpumpe oder Ventil.

Überlagerungsbild eines IPMC-Streifenaktors in Bewegung Momentaufnahmen der elektronisch mit einer Spannung von 3V gesteuerten rosettenartigen Bewegung einer geschlitzten Hohlfaser