Sensorik mit haptischer Rückmeldung – smart und fühlbar

Glatte, geschlossene Schaltoberflachen, flexibel und frei verformbar, werden in modernen Bedienoberflachen in Fahrzeugen, aber auch in Maschinenbedienelementen mit hohen Hygieneanspruchen gefordert. Touchpads erfullen nur einen Teil dieser Anforderungen, insbesondere da sie kaum haptisches Feedback bieten konnen. Multifunktionale Sensoren auf Basis von neuartigen intelligenten Materialien erlauben es, „unsichtbare“ Schalter und Drucksensoren, die auf Naherung und Beruhrung reagieren, zu kombinieren. Je nach Oberflachenanforderung gibt es zwei mogliche Arten der Realisierung. Dielektrische Elastomersensoren (DES) sind kapazitive Sensoren auf Basis von Silikon. Sie bestehen aus stark dehnbaren Sensorfolien, die als kombinierte Druck-, Dehnungs- und Naherungssensoren zur Integration in flexible, gedehnte und weiche Strukturen (z.B. Sitzflachen, Roboterbezuge) eingesetzt werden konnen. Schaltflachen, die hohen mechanischen und chemischen Einflussen ausgesetzt sind, konnen durch piezoelektrische Dunnschichten auf Edelstahlsubstraten als Naherungsund hochempfindliche Drucksensoren realisiert werden. Sie sind extrem flexibel, dunn (0,02 - 0,2 mm), korrosionsstabil und lassen sich direkt als Edelstahlblenden (z.B. Maschinenbedienelemente) mit Sensorfunktion verwenden. Durch die Erganzung der sensorischen Funktionen mit einer integrierbaren Aktorik kann ein haptisches Feedback erreicht werden. Magnetorheologische Elastomere bestehen aus mit ferromagnetischen Partikeln gefullten Silikonen, die auf ein auseres Magnetfeld durch Formanderung oder Anderung der Steifigkeit reagieren. Durch Kombination von kapazitiver Naherungssensorik mit Druckschaltern und krafterzeugenden Elementen lassen sich mit intelligenten Materialien neuartige multifunktionale Schaltelemente sehr dunn, flexibel, elastisch, weitgehend frei formbar und kostengunstig herstellen.