Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen
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- Karola Gerstle
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1 Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Tonndorf, Dr. Kirsten, Dr. Hund, Prof. Cherif Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden SmartTex-Netzwerk-Symposium 2013,
2 Gliederung 1. Einführung: Stimulisensitive Materialien Präparative Arbeiten Anwendungspotential Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 2
3 1. Stimulisensitive Materialien Formgedächtniseffekt und Formänderung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 3
4 1. Stimulisensitive Materialien Material und direkter oder indirekter Stimulus Formgedächtnislegierungen Formgedächtnispolymere Flüssigkristalline Elastomere Hydrogele Kohlenstoffnanoröhren Dieelektrische Elastomere Ferroelektrische Elastomere Spinnenseide Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 4
5 1. Stimulisensitive Materialien Thermisch induzierter Formgedächtniseffekt Beispiel: Thermoplastisches Elastomer Permanente Netzpunkte und Schaltpunkte Einwegeffekt Verformung Fixierung Wiederherstellung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 5
6 1. Stimulisensitive Materialien Thermisch induzierter Formgedächtniseffekt Beispiel: Thermoplastisches Elastomer Permanente Netzpunkte und Schaltpunkte Zweiwegeffekt Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 6
7 1. Stimulisensitive Materialien Ziel der Arbeit Wärme Direkt Formgedächtnisgarn Indirekt Licht Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 7
8 Garnherstellung Thermoplastisches Elastomer Kommerzielles Polyester Urethan Bayer MaterialScience AG Nassspinntechnik 1500 Filamente Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 8
9 Garnausrüstung Lichtabsorption an Füllstoffen Strahlung inelastische Streuung Wärme Plasmonresonanz an metallischen Nanopartikeln (Goldnanostäbchen) Einstellung der Absorptionsbande Stabilisierung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 9
10 Garnausrüstung Goldnanostäbchen Stabilisierung (Natriumpolyacrylat) Inkorporation Stab. Goldnanostäbchen in DMF + Polymer Spinnen Beschichtung Spinnen Hydrolyse Layer-by-Layer: Polyvinylamin, stab. Goldnanostäbchen Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 10
11 Garnausrüstung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 11
12 Garncharakterisierung Mechanische Eigenschaften Zugfestigkeit: 4 cn/tex Bruchdehnung: > 400 % Schalttemperatur der Weichsegmentphase (DSC) Kristallisation: 2 C Schmelzen: 40 C Goldmassenanteil (AAS) Inkorporation: 13,5 wt. ppm Beschichtung: 44 wt. ppm Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 12
13 Garncharakterisierung Temperaturerhöhung bei Laserbestrahlung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 13
14 Garncharakterisierung Temperaturerhöhung bei Laserbestrahlung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 14
15 Garncharakterisierung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 15
16 Garncharakterisierung Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 16
17 Garncharakterisierung Zweiwegeffekt Kraft konstant Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 17
18 Garncharakterisierung Zweiwegeffekt Dehnung konstant (Vorspannkraft: 0,05 cn/tex) Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 18
19 3. Licht/Wärme-sensitives Formgedächtnisgarn Anwendungsbeispiele Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 19
20 3. Licht/Wärme-sensitives Formgedächtnisgarn Anwendungspotential Tensegre Struktur (Tensegrity) Diskontinuierliche Kompressionselemente Kontinuierliche Zugelemente Stabilität durch Zug- und Druckspannung Frei- bzw. Selbsttragend Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 20
21 4. Licht/Wärme-sensitives Formgedächtnisgarn Fazit Lichtsensitives Formgedächtnisgarn durch Kombination von Formgedächtnispolymeren und Goldnanostäbchen Umsetzung der Layer-By-Layer-Technik Adaptive Struktur Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 21
22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Tonndorf Gedächtnispolymere in Fadenstrukturen Folie 22
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