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Muskeln aus Metall

Ansprechpartner: Jörg Weissmüller

Die von uns entwickelten ‚Muskeln aus Metall’ sind nanoporöse Metalle, die durch reversible Manipulation der Kapillarkräfte an der Porenoberfläche reversible Dehnungsamplituden bis größer 1% erreichen und damit potentiell eine neue Klasse von Aktormaterialien begründen können. Die Dehnung kann dabei elektrisch oder – in Anlehnung an das Arbeitsprinzip biologischer Aktoren – direkt über die Umsetzung chemischer Energie gesteuert werden.


Ausgewählte Veröffentlichungen:


J. Weissmüller, R.N. Viswanath, D. Kramer, P. Zimmer., R. Würschum and H. Gleiter
Charge-Induced Reversible Strain in a Metal
Science 300 (2003), 312.

D. Kramer, R. N. Viswanath and J. Weissmüller
Surface-Stress Induced Macroscopic Bending of Nanoporous Gold Cantilevers
Nano Letters 4 (2004) 793.

J. Biener, A. Wittstock, L. Zepeda‑Ruiz, M. M. Biener, D. Kramer, R. N. Viswanath, J. Weissmüller, M. Bäumer and A. V. Hamza
Surface chemistry driven actuation in nanoporous gold
Nature Mater. 8 (2009) 47.

H.J. Jin, X.L. Wang, S. Parida, K. Wang, M. Seo and J. Weissmüller
Nanoporous Au-Pt Alloys as Large Strain Electrochemical Actuators
Nano Letters 10 (2010) 187.

H.J. Jin and J. Weissmüller
Bulk Nanoporous Metal for Actuation
Adv. Eng. Mater. 12 (2010) 714.

 

Raumladungszonen im Metall – Teil der elektrochemischen Doppellage an der Oberfläche nanoporöser Metallelektroden –erlauben den gezielten Eingriff in die Bindungskräfte zwischen den Oberflächenatomen durch das angelegte Potential. Wegen der extrem großen Zahl von Oberflächen kann so in Nanomaterialien eine große ladungsinduzierte Dehnung erzielt werden.

Raumladungszonen im Metall – Teil der elektrochemischen Doppellage an der Oberfläche nanoporöser Metallelektroden –erlauben den gezielten Eingriff in die Bin- dungskräfte zwischen den Oberflächen- atomen durch das angelegte Potential. Wegen der extrem großen Zahl von Oberflächen kann so in Nanomaterialien eine große ladungsinduzierte Dehnung erzielt werden.

 

 
 

Direkte Umwandlung von chemischer Energie in mechanische Arbeit der der reversiblen Adsorption/Desorption von Sauerstoff auf der Oberfläche von nanoporösem Gold.

Direkte Umwandlung von chemischer Energie in mechanische Arbeit bei der reversiblen Adsorption/Desorption von Sauerstoff auf der Oberfläche von nano- porösem Gold.

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