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25.10.2016

Selbstoptimierung mithilfe von Silikon

Wacker präsentiert neue Anwendungen für Elastosil

Auf der K2016 zeigt Wacker erstmals Textilsensoren aus hauchdünnen Silikonfolien. Elastosil soll die Entwicklung und Realisierung neuer Sensoren und Aktoren in der Robotik, Medizin und im Lifestyle-Bereich ermöglichen. Das Spektrum der Anwendungen reicht laut eigener Aussage von Pumpen, Schaltern, elektrischen Relais und Membranen bis zu Bewegungssensoren in Textilien.

Textil mit integrierten Sensoren:  Die mechanischen Dehn- und Zugbewegungen bewirken Kapazitätsänderungen im Sensor (© Achim Zeller)

Textil mit integrierten Sensoren: Die mechanischen Dehn- und Zugbewegungen bewirken Kapazitätsänderungen im Sensor (© Achim Zeller)

Auf der K2013 stellte das Münchner Unternehmen erstmals die Präzisionsfolie aus Silikon vor. Drei Jahre später präsentiert Wacker nun erstmals konkrete Anwendungen. Im Mittelpunkt stehen insbesondere neuartige Textilsensoren. Bei dieser Anwendung werden die elektroaktiven Eigenschaften des Silikons genutzt. Der hauchdünne Silikonfilm ist zwischen zwei leitfähigen Elektroden aus rußgefüllten Silikonen eingebettet. Gemeinsam bilden die Schichten einen flexiblen Kondensator, der in der Lage ist, elektrische Ladung aufzunehmen. Wird dieser – etwa durch eine Zug- oder Druckbewegung – mechanisch verformt, ändert sich auch dessen Kapazität. Diese Kapazitätsänderungen lassen sich in feinen Nuancen messen und damit für sensorische Zwecke nutzen, etwa um Körperbewegungen sichtbar zu machen.

Elastosil Film wird unter Reinraumbedingungen ohne Einsatz von Lösemitteln hergestellt. Das von Wacker patentierte Herstellungsverfahren liefert dünne und laut eigener Aussage fehlerfreie Silikonfolien in einer Dicke zwischen 20 und 400 µm. Die Folienstärke weicht über die gesamte Breite und Länge der Bahn höchstens um +/-5% vom Sollwert ab.

Wearables weiterhin auf dem Vormarsch

Wie alle Silikonelastomere gehört auch das in Düsseldorf gezeigte aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften zu den elektroaktiven Polymeren (EAP). Die Folien sind in der Lage, unter bestimmten Voraussetzungen auf elektrische Stimulation zu reagieren. Das ist dann der Fall, wenn sich das Elastomer zwischen zwei dehnbaren und flexiblen Elektroden befindet. Das Silikon bildet dabei eine permittive Schicht. Sie leitet keinen Strom, ist aber durchlässig für elektrische Felder.

Silikonschicht und Elektroden bilden gemeinsam einen flexiblen Kondensator. Liegt Gleichspannung an, ziehen sich die Elektroden elektrostatisch an und drücken die weiche Folie zusammen. Die Folie wird dünner, dehnt sich aber zugleich in der Ebene aus. Der Kondensator wird somit insgesamt flacher und breiter. Im entladenen Zustand nimmt der Film aufgrund seiner Elastizität wieder seine ursprüngliche Gestalt an.

Die hauchdünnen Präzisionsfilme werden am Produktionsstandort Burghausen unter Reinraumbedingungen hergestellt (© Achim Zeller)

Die hauchdünnen Präzisionsfilme werden am Produktionsstandort Burghausen unter Reinraumbedingungen hergestellt (© Achim Zeller)

Sensoren aus Elastosil Film können in Kleidungsstücken oder Handschuhen Bewegungen messen. Dadurch werden virtuelle Darstellungen möglich, beispielsweise auf einem Rechner oder einem Smartphone. Solche Sensoren, auch Wearables genannt, sind in der Unterhaltungselektronik, aber auch in den Bereichen Gesundheit, Rehabilitation und Sport derzeit sehr gefragt. Nach dem gleichen Prinzip ist es auch möglich, Greifwerkzeuge oder Roboter aus der Ferne zu steuern. (me)

Weiterführende Information
  • K 2019 – Branchentreff für Kunststoff und Kautschuk

    Der Countdown zur K 2019 läuft bereits. Vom 16. bis 23. Oktober 2019 versammelt sich die Kunststoff- und Kautschukindustrie wieder auf dem Düsseldorfer Messegelände. Das Ausstellungsangebot der K umfasst die Bereiche Maschinen und Ausrüstungen, Roh- und Hilfsstoffe sowie Halbzeuge, technische Teile und verstärkte Kunststofferzeugnisse.   mehr

Unternehmensinformation

Wacker Chemie AG

Hanns-Seidel-Platz 4
DE 81737 München
Tel.: 89 6279-1741

Internet:www.wacker.com
E-Mail: info <AT> wacker.com



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