Le projet soutenu par le FEDER étudie la miniaturisation des élastomères diélectriques dans la gamme millimétrique. Des recherches sont en cours sur les couches minces en forme de sandwich contenant du métal et du carbone pour la fabrication des électrodes, ainsi que sur de nouveaux types d'applications.
Le projet est une collaboration entre la chaire des systèmes de matériaux intelligents sous la direction du professeur Seelecke de l'Université de la Sarre et le groupe de recherche Sensorik und Dunlayntechnik sous la direction du professeur Schultes de la Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes.
problématique
Une attention particulière est accordée aux applications médico-techniques et à l'interaction homme-machine. On peut imaginer, par exemple, des pompes, des vannes et des capteurs de pression peu coûteux pour les systèmes Lab-on-a-Chip dans le domaine médical.
Mais des panneaux de commande (touch screens) avec une topologie reconfigurable ou des commandes gestuelles (par exemple à l'aide de gants) sont également envisageables avec cette technique.
Dans les deux cas, un feedback haptique peut également être généré pour donner à l'opérateur une réponse mécaniquement palpable.
Objectif
Le projet est consacré à la recherche fondamentale sur la miniaturisation des systèmes de capteurs et d'actionneurs électro-actifs. À partir des prototypes actuels en cm, des dimensions en mm et plus petites sont recherchées. Dans le même temps, la base technologique pour de nouvelles applications d'actionneurs et de capteurs doit être élargie. La résolution des éléments contrôlables (pixels) pourrait donc être considérablement augmentée. D'une part, la conception du système est traitée en explorant des assemblages de tableaux appropriés avec des mécanismes de précontrainte mécaniques miniaturisés. Les éléments de précontrainte bistables mécaniquement, réalisables à base de polymère, qui sortent du plan de la feuille, constituent la base de l'élément pour les différents pixels.
D'autre part, de nouveaux matériaux et méthodes de fabrication des électrodes conformes sont étudiés. Les procédés de revêtement par plasma (pulvérisation) permettent d'appliquer de fines couches conductrices métal-carbone de l'ordre du nanomètre. La structuration de ces couches doit être réalisée à l'aide d'un laser à ultra-court terme. Pour obtenir une extensibilité et une conformité élevées des couches d'électrodes conductrices, la couche mince est pulvérisée sur un film pré-étiré.
Procédure à suivre
En coopération avec les deux groupes de recherche, les premiers démonstrateurs sont développés, le groupe Schultes se concentrant en particulier sur la production de nouvelles électrodes pulvérisées ainsi que sur la structuration des électrodes et le groupe Seelecke sur la conception du système capteur-actionneur ainsi que sur la recherche de mécanismes de précontrainte miniaturisés.
Résultats/état d'avancement du projet
Concept de valorisation:
En outre, le démonstrateur et les résultats de la recherche sont utilisés pour demander et mener des projets de recherche plus avancés. En outre, l'équipement et les connaissances sont utilisés pour l'enseignement et la formation continue.
Durée: 01/01/2019 – 31/12/2021
Financé par: FEDER de l'UE
