DEtune

Eine neue Generation weicher und anpassungsfähiger akustischer Endgeräte auf der Grundlage elektroaktiver Polymere.

DEtune

In den letzten Jahren haben wir einen unglaublichen Aufschwung bei der Entwicklung völlig neuer Konzepte für Hardwaregeräte erlebt, die auf flexiblen, leichten und anpassungsfähigen Strukturen für den Einsatz im Alltag und in der Industrie basieren. Flexible Displays, aktive Textilien und tragbare Virtual-Reality-Schnittstellen ebnen den Weg zu völlig neuen Seh- und Hörumgebungen. Leider lassen sich diese Systeme nicht gut mit herkömmlichen spulenbasierten Lautsprechern kombinieren, die oft sperrig und schwer sind und sich nur schwer verkleinern und in flexible Strukturen integrieren lassen.

Ziel

Das Projekt DEtune zielt auf die Entwicklung neuer Lautsprecher ab, bei denen die schwingende Membran und der Aktuator in einer weichen auf dielektrischen Elastomern (DE) basierenden Membran vereint sind, die an beliebige Formen angepasst oder in tragbare Textilstrukturen integriert werden kann.

Im Vergleich zu herkömmlichen akustischen Geräten nutzen DE-basierte Lautsprecher die Vorteile von Schwingungen, die durch das direkte Anlegen einer Spannung an die akustische Membran erzeugt werden, ohne dass sperrige externe Aktuatoren erforderlich sind.

Im Rahmen des Projekts werden zunächst Grundlagenkenntnisse über das Verhalten von leichten DE-Membranen bei hohen Frequenzen erarbeitet und dann Demonstrationsprototypen entwickelt, um die Stärken von DE-Lautsprechern hervorzuheben, z. B. ihre Fähigkeit, in Textilien, weiche Strukturen oder multifunktionale Schnittstellen integriert zu werden.

Ergebnis

Das Projekt begann im November 2020 und wird vorraussichtlich im Herbst 2022 enden. Bisher hat das Team die Prüfstände und die Infrastruktur für die akustische Prüfung von DE-Lautsprechern entwickelt, umfangreiche experimentelle vibro-akustische Charakterisierungen durchgeführt und diese zur Erstellung und Validierung numerischer Modelle verwendet. Derzeit werden bereits Anwendungsdemonstratoren entwickelt, die auf der Grundlage der dynamischen Eigenschaften der im ersten Teil des Projekts charakterisierten DE-Membranen konzipiert wurden.

Ausblick

Das DEtune-Projekt ist ein europäisches Einzelstipendium, das von der Europäischen Kommission im Rahmen der Marie Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanziert wird. Der Empfänger des Stipendiums ist Dr. Giacomo Moretti, der seine Forschung am iMSL unter der Aufsicht von Prof. Stefan Seelecke durchführen wird. Stefan Seelecke.