Design und Auslegung von magnetischen Soft-Aktoren

Magnetische Soft-Aktoren ermöglichen die berührungslose Übertragung von Kräften und Bewegungen auf nachgiebige polymerbasierte Verbundwerkstoffe und eröffnen dadurch neue Möglichkeiten für biomedizinische und labortechnische Anwendungen. Diese Arbeit untersucht die systematische Auslegung, Modellierung und experimentelle Verifikation solcher Aktorsysteme. Im Mittelpunkt stehen drei entwickelte Systeme: ein Bio-Aktor zur magnetomechanischen Zellstimulation, ein Linear-Soft-Aktor zur mechanischen Charakterisierung weicher Materialien sowie eine magnetische peristaltische Pumpe zur Förderung empfindlicher Fluide. Die Arbeit verbindet Magnetfeldauslegung, Materialcharakterisierung, analytische und numerische Modellierung sowie experimentelle Validierung zu einem methodischen Entwicklungsrahmen für magnetische Soft-Aktoren.