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.

Dieses Semester wird die Wissensvermittlung auf Grund der Covid-19 Situation in einem Distance Learning Format angeboten. Dabei wird primär auf den inverted classroom gesetzt. Das bedeutet, dass die Vorlesung als aufgezeichneter Stream im TUWEL zur Verfügung gestellt wird und zusätzlich jede Woche ein Videomeeting (Plenum) stattfindet, in dem offene Fragen diskutiert und besprochen werden können. Zwischen Vorlesungsstream und Plenum wird es Zeit geben, über TUWEL anonym Fragen zu sammeln, die dann ebenfalls besprochen werden. Weiterhin wird es jede Woche ein paar (Denk-)Aufgaben geben, die Sie zur Vorbereitung auf das Plenum aber auch auf die Prüfung bearbeiten sollten und die dann im Plenum diskutiert werden.

Der TUWEL Kurs wird ab dem 27.09. freigeschaltet. Es wird direkt zu Beginn einen kurzen Übersichtsvortrag geben sowie eine kurzes Video, in dem ich den Ablauf des Kurses nochmal zusammenfasse. Die erste reguläre Einheit wird am 04.10. freigeschaltet.

Eine Anmeldung in TISS ist nicht notwendig, schreiben Sie sich bitte selbstständig in den TUWEL Kurs ein.

Die Terminfindung für den Termin des Plenums wird über TUWEL erfolgen, weitere Infos dann dort.

Der Leistungsnachweis erfolgt durch eine mündliche Online-Prüfung nach individueller Terminvereinbarung.

Die Vortragsfolien stehen als Handouts zur Verfügung.

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