Page 83 - ITM Jahresbericht 2022

Promotionen

tion. Due the principle of volume constancy, the dielec- Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des ITM gratu-
tric expands in axial direction, so that the filament gets lieren Frau Dr.-Ing. Henriette Grellmann zum erfolg-
longer. This macroscopic movement can take place in reichen Abschluss ihrer Dissertation recht herzlich
high frequencies, because it is based exclusively on the und wünschen ihr für ihre weitere berufliche und
separation of electrical charges. private Zukunft alles Gute und viel Erfolg.

The realization of textile actuators based on DEA
requires the combination of very high elasticity with suf-
ficient electrical conductivity. To achieve this goal, ther- • Dissertation von Herrn Dr.-Ing.
moplastic polyurethane (TPU) is compounded with car- Johannes Mersch
bon nanotubes (CNT) and melt-spun, or applied as a
coating. The electrically conductive and highly stretch- Am 16. August 2022 verteidigte Herr Dr.-Ing. Johan-
able TPU-CNT compounds are used as the core compo- nes Mersch unter dem Vorsitz von Herrn Prof. Röbe-
nents in a core-sheath bicomponent-spinning process nack (Institut für Regelungs- und Steuerungstheorie
and form the inner electrodes of the targeted three-lay- der TU Dresden) seine im Rahmen des Graduierten-
ered filament structure. At the same time, they can be kollegs (GRK) 2430 „Interaktive Faser-Elastomer-Ver-
used as high-strain sensors for in-situ detection of bunde“ am Institut für Festkörperelektronik der TU
strains up to 50 %, as their electrical resistivity changes Dresden erarbeitete Dissertation „Strukturinte-
greatly under mechanical stress. grierte Sensornetzwerke in interaktiven Faser-
elastomerverbunden und ihre elektromechani-
A sheath layer of pure – and thus electrically insulat- schen Netzwerkmodelle“.
ing – TPU is spun around the inner electrode. This first
sheath layer forms the dielectric in the actuator struc- Herr Dr.-Ing. Mersch hat die wissenschaftlichen
ture. The outer electrode is applied to the melt-spun fil- Untersuchungen zu seiner Dissertation am Institut
aments using a coating process. For this purpose, TPU- für Festkörperelektronik in enger Kooperation mit
CNT compounds are brought into solution and applied dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hoch-
by dip coating. Both, the melt-spinning and the coat- leistungswerkstofftechnik ausgeführt und seine Dis-
ing process used to manufacture the textile actuators sertation an der Fakultät Elektrotechnik der TU Dres-
and sensors, have to be extensively modified in order to den eingereicht. Am ITM erhielt er wertvolle fachliche
enable the production of cohesive filaments with out- Unterstützung von den Wissenschaftler:innen der
er diameters of more than 500 µm while avoiding fil- Forschungsgruppe „Sensor-, Mess- und Aktortech-
ament breakage. The realized filament structures are nik“, mit denen er im Rahmen des Graduiertenkol-
further processed in a knitting process and surround- legs 2430 eng zusammengearbeitet hat, sowie von
ed by an elastomeric matrix so that the resulting adap- Prof. Cherif, als Sprecher des GRK 2430.
tive fiber rubber composites can be characterized elec-
tromechanically.

Herr Dr.-Ing. Johannes Mersch mit den Mitgliedern der Prüfungskommission

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