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Ausgewählte Ausgabe: 06-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Neuartige Klasse elektrostatischer Mikroaktoren

Für seine Forschungsergebnisse im Projekt „Nano e-drive“ wurde der Wissenschaftler Holger Conrad vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF mit dem 1. Platz für den VIP / VIP+ Validierungspreis 2017 ausgezeichnet. Die Anwendungsbereiche dieser Miniatur-Antriebstechnik sind extrem vielfältig und könnten in vielen Bereichen erhebliche technologische Fortschritte bewirken.


Bild 1 „Nano e-drive“-Aktor

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„Nano e-drive“-Aktor

Mikroaktoren finden sich in einer großen Anzahl und Vielfalt von Anwendungen und Systemen wieder: Im Smartphone, in Wearables, in Autos, in implantierbaren Insulinpumpen oder in Projektoren. Die derzeit etablierten Antriebsmechanismen stoßen aber immer wieder an ihre physikalischen oder technischen Grenzen.

Konkurrierenden Antriebsmechanismen überlegen

Der neue Ansatz schafft die Möglichkeit, den Pull-In-Effekt herkömmlicher elektrostatischer Aktoren zu umgehen bzw. in einen Bereich zu verschieben, welcher für den aktorischen Betrieb nicht mehr relevant ist. Die quasi-statischen Auslenkungen derartiger Aktoren können damit wesentlich größer sein als der Elektrodenabstand es derzeit zulässt. Holger Conrad erklärt: „Mit dem neuen Prinzip kön- nen hochintegrierte und miniaturisierte Aktoren mit halbleiterkompatiblen Fertigungstechnologien hergestellt werden. Wir sind damit in der Lage, elektrosta- tische Aktoren mit extrem geringen Elektrodenabständen zu fertigen, die konkurrierenden Antriebsmechanismen stark überlegen sind.“ Die neuartigen Aktoren überzeugen mit einer niedrigen elekt- rischen Antriebsspannung, geringem Energieverbrauch und kurzen Reaktionszeiten. Zudem sind sie CMOS- und RoHS-kompatibel, was in Kombination mit der einfachen Integrierbarkeit in Standard- Silizium-Prozesse eine kostengünstige Volumenfertigung erlaubt und damit erstmalig eine echte Alternative zu Piezoelektrischen Aktoren darstellt.

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