Presseinformationen - Wacker Chemie AG


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WACKER präsentiert neue Anwendungen für Siliconfolien

München, 19.10.2016

Auf der heute beginnenden internationalen Messe für Kunststoff und Kautschuk K 2016 wird der Münchner Chemiekonzern WACKER erstmals Textilsensoren aus hauchdünnen Siliconfolien zeigen. ELASTOSIL® Film ermöglicht die Entwicklung und Realisierung innovativer Sensoren und Aktoren in der Robotik, Medizin und im Lifestyle-Bereich. Das Spektrum der Anwendungen reicht von Pumpen, Schaltern, elektrischen Relais und Membranen bis zu Bewegungssensoren in Textilien. In Halle 6, Stand A10, wird die innovative Sensortechnologie live vorgeführt. Die K 2016 findet vom 19. bis 26. Oktober 2016 in Düsseldorf statt.

Textil mit integrierten Sensoren
Textil mit integrierten Sensoren aus ELASTOSIL® Film von WACKER. Die mechanischen Dehn- und Zugbewegungen bewirken Kapazitätsänderungen im Sensor. Diese lassen sich in feinen Nuancen messen und damit für sensorische Zwecke nutzen, etwa um Körperbewegungen sichtbar zu machen. Dank solcher Sensoren gibt es in Zukunft ganz neue Möglichkeiten, Bewegungen – etwa für Therapie- und Trainingszwecke – virtuell darzustellen. Auf der internationalen Messe für Kunststoff und Kautschuk K 2016 in Düsseldorf zeigt WACKER in Halle 6, Stand A10, einen ersten funktionstüchtigen Prototypen.

Auf der letzten Kunststoffmesse vor drei Jahren hatte WACKER die Präzisionsfolie aus Silicon erstmals vorgestellt. Seitdem ist das Interesse an der Produktinnovation unvermindert groß. Seit der Premiere hat der Münchner Chemiekonzern über 450 Anfragen evaluiert. Zahlreiche Projekte haben sich mittlerweile herauskristallisiert.

Auf der diesjährigen K präsentiert WACKER nun erste konkrete Anwendungen. Im Mittelpunkt stehen insbesondere neuartige Textilsensoren. Bei dieser Anwendung werden die elektroaktiven Eigenschaften des Silicons genutzt. Der hauchdünne Siliconfilm ist zwischen zwei leitfähigen Elektroden aus rußgefüllten Siliconen 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 extrem dünne und fehlerfreie Siliconfolien in einer Dicke zwischen 20 und 400 Mikrometern. Die Folienstärke weicht über die gesamte Breite und Länge der Bahn höchstens um +/-5 Prozent vom Sollwert ab. Dies und die silicontypischen Eigenschaften des Elastomers ermöglichen technische Anwendungen, die im industriellen Maßstab bislang nicht realisiert werden konnten.

Wie alle Siliconelastomere gehört auch ELASTOSIL® Film aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften zu den elektroaktiven Polymeren (EAP). Siliconfolien sind beispielsweise 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 Silicon bildet dabei eine permittive Schicht. Sie leitet keinen Strom, ist aber durchlässig für elektrische Felder.

Siliconschicht und Elektroden bilden gemeinsam einen flexiblen Kondensator. Liegt Gleichspannung an, ziehen sich die Elektroden elektrostatisch an und drücken die weiche Siliconfolie 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 ELASTOSIL® Film aufgrund seiner Elastizität wieder seine ursprüngliche Gestalt an.

Diese Eigenschaft macht Siliconfolien für folgende elektroaktive Schlüsseltechnologien besonders interessant:

  • Sensoren: 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.
  • Aktoren: ELASTOSIL® Film bietet Herstellern von elektrischen Antriebselementen, sogenannten Aktoren, ganz neue Möglichkeiten. In diesem Fall wird nach dem gleichen elektroaktiven Prinzip Strom in Bewegung umgewandelt. Der gesamte Vorgang verläuft geräuschlos und lässt sich beliebig oft wiederholen. Diese Eigenschaften lassen sich ganz gezielt für die Entwicklung neuer Produkte und Technologien nutzen, etwa für Pumpen, Schalter, Ventile, elektrische Relais, künstliche Muskeln oder auch Lautsprecher.
  • Generatoren: Stapelt man viele Hundert aus Siliconfolie bestehende Kondensatoren übereinander – Experten sprechen hier von Stacks –, ist es sogar möglich, durch Bewegung Strom zu erzeugen. Mit Siliconfolien lassen sich so neuartige Generatoren entwickeln

Auch in der Membrantechnik könnten Siliconfolien künftig eine bedeutende Rolle spielen. Silicone halten zwar Wasser zurück, Wasserdampf und bestimmte Gase können jedoch durch das Material diffundieren. ELASTOSIL® Film arbeitet dabei äußerst selektiv: Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Wasserdampf passieren schneller als Stickstoff. Eine Membran aus ELASTOSIL® Film kann somit zur Gastrennung genutzt werden, etwa zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid.

Besuchen Sie WACKER auf der K 2016 in Halle 6, Stand A10.

Kontakt

Wacker Chemie AG
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Florian Degenhart

Tel. +49 89 6279-1601
E-Mail florian.degenhart@wacker.com
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