28.07.2023
Die DFG-geförderte Emmy Noether Nachwuchsforschungsgruppe MEiTNER geht in die nächste Runde.
Für die Emmy Noether Nachwuchsforschungsgruppe MEiTNER – „Multifunctional dielectric elastomer electronics for next generation soft robotics“ wurden seitens der DFG Anfang Juni die Mittel für die zweite Förderphase bewilligt.
Der Nachwuchsforschungsgruppe um Dr. E.-F. Markus Henke stehen so über die nächsten drei Jahre (bis zum 31.05.2026) insgesamt ca. 1 Million € Projektmittel für ihre Forschungen zur Verfügung. Ziel der Gruppe ist es, die aktuelle Robotik zu revolutionieren. Dafür suchen wir ab sofort zwei neue Mitarbeitende: Link zur Ausschreibung.
Herkömmliche Roboter bestehen in der Regel aus schweren und starren Komponenten wie Motoren, Getrieben und Gestängen, die aus hochdichten Materialien gefertigt sind. Obwohl sie komplexe Bewegungen und Prozesse ausführen können, sind sie in der Regel nicht in der Lage, Bewegungen auszuführen, die denen biologischer Vorbilder ähneln. Flexible, nachgiebige Roboter mit tierähnlichem Verhalten werden völlig neue Perspektiven und Anwendungen eröffnen. Im Projekt MEiTNER werden multifunktionale dielektrische Elastomere (DEs), sogenannte künstliche Muskeln, untersucht. Ziel ist es, diese dielektrischen Elastomere mit inhärenten Signalverarbeitungsfähigkeiten in Form einer dielektrischen Elastomerelektronik auszustatten, die nur aus Polymermaterialien und Kohlenstoff besteht. Dies wird eine völlig neue Klasse weicher Elektronik ermöglichen, mit der autonome weiche Roboter gesteuert werden können, ohne dass herkömmliche, starre auf Silizium basierende Signalverarbeitung erforderlich sind.
Neuartige weiche DE-Elektronik wird auf dielektrischen Elastomermembranen unter Verwendung nachgiebiger Elektroden mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften wie Widerstand, Kapazität und Perkolation integriert. Alle diese Komponenten werden nur aus Mischungen von Polymeren und leitfähigen Füllstoffen bestehen. Um die Funktionalität der entwickelten Prozesse und Teilkomponenten zu validieren, werden Untersuchungen zur Weiterentwicklung der weichen biomimetischen Robotik im Allgemeinen durchgeführt, um das Potenzial multifunktionaler DEs zu demonstrieren. Diese Roboterstrukturen werden auf nachgiebigen mechanischen Strukturen beruhen, in deren gesamte Struktur verteilte dielektrische Sensor-, Aktor- und Signalverarbeitungsknoten eingebettet sind.
Nach der erfolgreichen Durchführung der ersten Förderphase werden die ersten beiden Doktoranden, Luca Ciarella und Jianan Yi in den nächesten Monaten ihre Dissertationsschriften einreichen. Darüber hinaus kann die Gruppe auf eine Vielzahl von Meilensteine zurückblicken.
Es wurden zahlreiche Artikel in hochrangigen wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht, 8 studentische Projekt- und Abschlussarbeiten betreut, 7 internationale und Praktikumsstudierende betreut und weitere Projekte eingeworben. Die Nachwuchsforschergruppe wird in den nächsten Monaten auf sieben Doktoranden anwachsen, die sich mit einer Vielzahl von Projekten beschäftigen, die alle multifunktionale dielektrische Elastomere als grundlegende Komponenten verwenden.
