• Signalerfassung,-ausgabe
  • Multi Touch Table
  • Automatisierung
  • Sensorelemente
  • Ultraschallabstandsmessung
  • Scanning Vibrometer
  • Polymerer Schichtaufbau
  • Eigenschwingungsmessung
  • 3D-Druck
  • Scanning Head PSV-500
  • Ultraschallfokussierung
  • Zeitumkehrfokussierung
  • Mikrocontrollerprogrammierung
  • Schwingungsuntersuchung
  • Sensorelemente
  • Schwingungssimulation
  • Ultraschallfokussierung
  • 3D Druck mikro
  • Ultraschallfelder von Flüssigkeiten
  • Ultraschalluntersuchungen
  • Ultraschallinteraktion
  • Separation FEM Simulation
  • Sensorintegration
  • Ermittlung von Schwingformen
  • Separation Mikrokanal
  • Multi-Touch
  • Mikrofluidischer Mehrkanal-Testchip
  • Sensorimplementierung
  • Energy Harvesting
  • Electrowetting

Themen für Abschluss- und Projektarbeiten

In folgenden Bereichen werden kontinuierlich diverse Aufgabenstellungen für Projekt- und Abschlussarbeiten vergeben. Darüber hinaus sind auch die am Institut für Automation und Kommunikation (ifak e.V. Magdeburg) angebotenen Themen nachfolgend zu finden.

 

1) Mensch-Technik-Interaktion

  • Im Zentrum dieser Forschungstätigkeit steht die Entwicklung haptischer (taktiler) Aktorik auf Basis von Strukturschwingungen in Platten. Hierbei steht die Analyse und Synthese von zeitlich und örtlich definierte Auslenkungen unter Anwendung der Zeitumkehr von elastischen Wellen im Vordergrund. Durch die Erarbeitung eines umfangreichen Verständnisses der komplexen transienten Schallfelder in homogenen und heterogenen Medien, des Schallwandler-Verhaltens und Bewertung von Reflexions- und Streueffekte soll eine Nutzbarmachung für Multi-Touch Interaktionssysteme ermöglicht werden. (Kontakt: Falco Edner)

 

 

2) Ultraschallfokussierung und Energy Harvesting

  • Mittels unterschiedlicher Anordnung und Ansteuerung einer definierten Anzahl an Ultraschallsendern erfolgt eine Bündelung (Fokussierung) der Energie in einem vorgesehenen Punkt. Dies kann für die Schwebung (Levitation) von Teilchen in Luft, aber auch für eine Energiebereitstellung für schwer zugängliche Sensoren genutzt werden, indem die Schallenergie durch Energy Harvesting Verfahren nutzbar gemacht wird. Weitere Aufgaben in diesem Bereich beziehen sich auf Fokussierungsmethoden, die als Grundlage vordefinierte geometrische Oberflächen nutzen. Die Bandbreite an Themen umfasst diverse Simulationsaufgaben, experimentelles Arbeiten, Programmierung unterschiedlicher Systeme und Hardwareentwicklung. (Kontakt: Falco Edner)

 

 

3) Impedanz-Spektroskopie

  • Ziel der Forschungsarbeiten ist die Entwicklung und der Aufbau neuartiger Impedanzanalysesysteme zur Bestimmung der dielektrischen Stoffeigenschaften von flüssigen Stoffsystemen bzw. Medien mit flüssiger und fester Phase. Neben dem Aufbau von makroskopischen Testsystemen zur Analyse von industrienahen Systemen sind ebenfalls neuartige Mikrosysteme Ziel der Entwicklung. Mithilfe der Mikrotechnik können diese neuartigen Mikrosysteme im MEMS-Reinraum der OvGU entwickelt und hergestellt werden. Aufbauend auf den bisherigen Arbeiten stehen bereit entwickelte Makro- und Mikrosysteme für erste Tests und Analysen zur Verfügung. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

 

4) 3D-Druck mikrofluidischer Systeme

  • Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Herstellung neuartiger mikrofluidischer und mikromechanischer 3D-Strukturen aus Nicht-Standard-Filament-Materialien. Unter anderem sind erste Parame-terstudien zur Findung und Optimierung der Fertigung kleinster Strukturen und hochpräziser 3D-Elemente sowie die Glättung der Oberflächenstrukturen mittels geeigneter Verfahren durchzuführen. Aktuell steht dafür ein Ultimaker 3 Extended zur Verfügung. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

 

5) FEM-Simulation von mikrofluidischen Separationssystemen

  • Die FEM-Untersuchung des mikrofluidischen Verhaltens von einphasigen und mehrphasigen Medien (flüssig bzw. fest/flüssig) in Separationssystemen stellt den Hauptschwerpunkt dies Themengebietes dar. Dazu sind vorab erstellte zwei- und dreidimensionale Modelldesigns in FEM-Modelle zu überführen und anschließend mit entsprechenden Modellparameterstudien zu untersuchen, um Aussage über das Verhalten der mikrofluidischen Separationssysteme treffen zu können. Die FEM-Simulationstools ANSYS oder COMSOL können dabei zum Einsatz kommen. Vorkenntnisse im Um-gang mit einem der beiden Tools sind wünschenswert. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

 

 6) Entwicklung von Partikelseparationssystemen

  • Ziel ist die Entwicklung von neuartigen Systemen zur Abtrennung von Nanopartikel aus der Flüssigphase oder die Trennung von Nanopartikeln nach ihren physikalischen Eigenschaften. Zum Einsatz sollen dabei passive und aktive Separationsverfahren wie die Feldflussfraktionierung oder die Dielektrophorese kommen. Die zu entwickelnden Trennsysteme sind vorab theoretisch zu untersuchen und anschließend in praktischen Versuchen zu testen. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

7) Prozessentwicklung: Kleben von Gläsern

  • Zur Entwicklung neuartiger mikrofluidischer Systeme existieren verschiedene Herstellungs- und Fügeverfahren. Eines dieser Verfahren ist das Fügung von Gläsern mittels UV-Kleber. In der Projektarbeit sind strukturierte und unstrukturierte Gläser mit einem UV-sensitiven Kleber zu benetzten, hoch genau aufeinander auszurichten und anschließend zu fügen. Dabei steht die Vermeidung von Lufteinschlüssen sowie die hochpräzise Substratausrichtung im Vordergrund. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

 

8) Prozessentwicklung: Entfernen von Moldmasse

  • Heutige Mikrochips werden aus den unterschiedlichsten Materialien und unter Zuhilfenahme unzähligen Fertigungsprozesse hergestellt. Doch kann es aufgrund von Prozessfehler in der Fertigung oder einer Überlastung im Einsatz zum Ausfall der Mikrochips kommen. Zur Fehleranalyse ist u.a. notwendig, die Verkapselung des Chips wieder möglichst rückstandsfrei und schonend zu entfernen. Ziel der Projektarbeit ist die Weiterentwicklung eines bestehenden Chemieprozesses zur Entfernung von unterschiedlichen Moldmassen. Vorkenntnisse im Bereich der chemischen Strukturierung/Ätzung sind vorteilhaft und wünschenswert. (Kontakt: Dr. Marc-Peter Schmidt)

 

9) Am ifak e.V. verfügbare Themen:

  • Phased-Array-System zur Messung und Darstellung der Dispersion entlang (beliebiger) Ausbreitungsstrecken (Platten, Rohre, Schläuche)
  • Untersuchung von Verfahren der mathematischen Optimierung zur Bestimmung von akustischen Parametern von Schichten: Parameterschätzung akustischer Größen (modellbasierte Charakterisierung von Mehrphasenschichten)
  • Das Handy als Sensor App-basierte Datenerfassung und visualisierung
  • Mobile Kommunikationsschnitstelle zur Ferninbetriebnahme von Sensorsystemen (am Bsp. Ultraschall-Durchfluss)
  • Durchflussmessung auf Basis chaotischer Kavitäten und Zeitumkehr
  • Untersuchung der Beeinflussung / Manipulation kleinster Partikel und Mikroblasen in dünnen Fluidkanälen durch akustische Felder unter Nutzung des Zeitumkehrverfahrens in a) Kavitäten und b) Wellenleitern entlang der Ausbreitungsrichtung
  • Akustische Charakterisierung von Blasenreaktoren (Aufbau, Modellierung und Schallmessung an Blasensäulen, Thema: Mikroblasen in Flüssigkeiten)
  • Optimierung eines akustischen Wellenleiters (für die Fluid-Analyse)
  • Matlab-Toolbox zur Zeit-Frequenz-Analyse und Orts-Zeit-Filterung
  • Messplatz zur akustischen Materialcharakterisierung
  • Drahtloser akustischer Sensor (Sonar zur Dichtemessung)            (Kontakt: Sebastian Wöckel)

 

10) 3D-gedruckter mikrofluidischer Sensorchip über FDM-Technologie (Ultimaker 3 Extended Printer)

  • Kann optional ausgewählt werden von: Oberflächenglätte, Möglichkeiten der Verbindung von Teilen (bei komplexer Geometrie), Haftung, Auslaufproblem, Implementierung zusätzlicher Komponenten (Kontakt: Hanna Petrova)

 

11) Untersuchung der Eigenschaften und Möglichkeiten verschiedener leitfähiger Filamente sowie deren Einschränkungen durch die FDM-Technologie (Ultimaker 3 Extended Printer)

  • Design der vielfältigen und komplexen Geometrie (Elektroden, Schaltungen)
  • Kenntnisse von Konstruktionsprogrammen sind wünschenswert, z. B. SolidWorks (Kontakt: Hanna Petrova)

 

12) PVDF-Filament als Material für den 3D-Druck

  • Untersuchung der piezoelektrischen Eigenschaften, des Aktivierungsprozesses, der piezoelektrischen Effekte und der Anwendung (Filme für Sensoren, Aktoren) (Kontakt: Hanna Petrova)

Letzte Änderung: 08.04.2019 - Ansprechpartner:

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