Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

• … Skalierungseffekte in der Mikrowelt zu benennen und die physikalischen Gründe zu erklären.
• … mechanische Grundformeln anzugeben und die Zusammenhänge zu erläutern.
• … den Einfluss von Schichtstress auf Mikrosysteme erläutern und analysieren zu können.
• … mechanische Grundelemente zu beschreiben und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile zu evaluieren.
• … elektrostatische Aktoren zu beschreiben und Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche zu beurteilen.
• … elektromagnetische Aktoren zu beschreiben und Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche zu beurteilen.
• … piezoelektrische Aktoren zu beschreiben und Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche zu beurteilen.
• … verschiedene Typen von Resonatoren zu beschreiben und einander gegenüber zu stellen.
• … Formgedächtnislegierungen zu erklären und Vor- und Nachteile zu beurteilen.
• … thermische Aktoren zu beschreiben und Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche zu beurteilen.
• … Grundbegriffe der Mikrofluidik zu erklären und einfache Modellierungsverfahren anzuwenden.
• … mikrofluidische Pumpen zu beschreiben und wesentliche Komponenten zu erklären.
• … akustofluidische Effekte und Bauelemente zu erklären und die Bandbreite an Anwendungen zu beurteilen.

Inhalt der Lehrveranstaltung ist die Anwendung verschiedenartiger Aktorprinzipien und ihre Umsetzung in mikro- und nanotechnisch hergestellten Bauelementen. Grundlegende Eigenschaften und der damit verbundene Einfluss auf die Bauelementecharakteristik werden vorgestellt und ausführlich diskutiert. Der Fokus liegt auf physikalischen Antriebsprinzipien (z.B. elektrostatisch, magnetisch, piezoelektrisch), sowie unkonventioneller Aktorik, basierend auf z.B. Formgedächtnislegierungen. Zusätzlich werden die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Bauelementemechanik vermittelt, sowie der Einfluss von Skalierungseffekten diskutiert. Ferner werden innerhalb der Vorlesung Grundlagen der Mikrofluidik vermittelt, die zum Verständnis von Aktuatoren in fluidischen Anwendungen, wie z.B. Ventilen, notwendig sind.

Die Wissensvermittlung erfolgt primär über Frontalunterricht. Dieser wird aufgelockert durch interaktive Fragerunden und das Einbinden medialer Elemente. Auf Wunsch wird auch eine Führung durch das Institut angeboten.

Der Leistungsnachweis erfolgt durch eine mündliche Prüfung nach individueller Terminvereinbarung.

Die Vortragsfolien stehen als Handouts zur Verfügung.

Kenntnisse aus der VO Sensorik und Sensorsysteme (366.071) sind hilfreich.