Mikromotoren - nicht nur für Patienten eine Herzensangelegenheit

Cedrat Technologies stellt den LSPA vor, einen linearen Piezomotor mit nichtmagnetischen Eigenschaften für den Einsatz in Medizin und Industrie SPA-Motoren (Stepping Piezo Actuator) sind Linearschritt- oder Drehschritt-Mikromotoren (LSPA beziehungsweise RSPA) mit Blockierfunktion. Das französische Unternehmen entwickelt Piezoaktoren und -motoren, die für wissenschaftliche und industrielle Zwecke gleichermaßen eingesetzt werden können. Sie bieten Funktionen wie Mikro- und Nanopositionierung, Schwingungserzeugung, Microscanning, schnelle und präzise Bewegungssteuerung, aktive Schwingungskontrolle oder Energieernte. Der Linearmotor LSPA wurde ursprünglich für Valvelec produziert, ein Forschungsprojekt, das sich mit der Entwicklung eines Ventils beschäftigt, das in den menschlichen Körper implantierbar ist. Unter Einsatz dieser Piezo-Motoren konnten verschiedene medizinische Anwendungen entwickelt werden, zum Beispiel ‚Cardiolock‘, ein auf APA basierendes aktives Stabilisierungssystem, das in der Herzchirurgie eingesetzt wird. Die auf den Stabilisator ausgeübte Verformung wird über ein Mess- und Steuersystem kompensiert und über eine Bewegung des APA wieder aufgehoben. Außerdem wird die APA-Technologie bei der Herstellung von Exoskeletten zur Muskelunterstützung eingesetzt. Es handelt sich um Verfahren, das Körperbehinderten wieder mehr Mobilität ermöglichen soll. Unter Einsatz von APA-Mikroaktoren werden durch Zellverbindungen künstliche Muskeln hergestellt, die wie natürliche Muskeln 30 Prozent aktive Verformung leisten. Der lineare Piezo-Mikromotor LSPA30uXS ist eine jüngere Entwicklung. Sie konnte aber bereits zur Umsetzung intelligenter Mikrosysteme verwendet werden. Diese Systeme stellen als Implantat im menschlichen Körper die Verabreichung von Medikamenten oder die Flüssigkeitsüberwachung sicher. Die LSPA-Motoren werden vor allem für Anwendungen in der Medizin eingesetzt, beispielsweise in der Motorisierung medizinischer Implantate oder endoskopischer Roboter. Aufgrund ihrer kleinen Abmessungen, ihrer stabilen Bauweise und ihrer Präzision bestehen ebenfalls Anwendungsmöglichkeiten in aufgebauten Systemen, wie in der Motorisierung von Kameraoptiken. Darüber hinaus erfüllt die schnelle und präzise Bewegungssteuerung auch die speziellen Anforderungen der Luft- und Raumfahrt sowie der Industrie. MRT-Einsatz ohne Bildstörungen Der Piezo-Mikromotor LSPA30uXS wiegt weniger als ein Gramm und ist kleiner als ein Ein-Cent-Stück. Er bietet einen linearen Steuerweg von drei Millimeter mit Submikrometerauflösung. Außerdem verfügt das Mikropositioniersystem über eine unbestromte Blockierkraft von 0,5 Newton. So kann es die 50-fache Belastung seines Eigengewichts standhalten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Elektromotoren ermöglichen die nichtmagnetischen Eigenschaften des Motors den Einsatz in der MRT, ohne dass hierbei Bildstörungen auftreten. Das Produkt ist ebenfalls mit einem Piezo-Mikromotor mit Drehschritt, RSPA genannt, erhältlich. Es bietet die gleichen Vorteile wie der LSPA-Motor, nämlich eine Blockierfunktion und nichtmagentische Eigenschaften. APA-Aktor, Herzstück des SPA-Motors Bei den APA handelt es sich um verstärkte Piezoaktoren, die nach dem Prinzip der Verformung arbeiten und gleichzeitig kompakt und präzise sind. Sie zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus: Hohe Antriebskraft und große Amplituden (bis zu ein Millimeter) bei kompakten Abmessungen, hohe Auflösung im Nanometerbereich, sehr kurze Reaktionszeit (unter einer Millisekunde), hohe Lebensdauer von 1010 Zyklen, niedrige Versorgungsspannung (unter 150 Volt Gleichstrom), Spiel- und Verschleißfreiheit, geringer Verbrauch bei statischem Einsatz, nichtmagnetische Eigenschaften sowie Kompatibilität mit extremen Umgebungsbedingungen. Bildunterschrift: Ein Gramm schwer, ein Cent-Stück groß: Der Piezo-Mikromotor LSPA mit großer Hublänge und Nanopositionierung eignet sich für medizinische Anwendungen wie die Magnetresonanztomographie. Webseite: www.cedrat-technologies.com

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