medizin&technik 05.2020

■ [ FOKUS FORSCHUNG ]

■ [ FOKUS FORSCHUNG ] Fasern aus Basalt gegen Mikroben Antimikrobielle Wirkstoffe | Nicht nur organische Fasern lassen sich antimikrobiell ausstatten. Was mit Fasern aus Basalt und Glas möglich ist, hat ein Team aus Forschern und Industrie gezeigt. (Bild: Innovent e.V.) Basaltfasern liegen nach der Ziehung als Endlosfaden vor Lassen sich in vielerlei Hinsicht sehr resistente anorganische Fasern wie Glas- und Basaltfasern mit antimikrobiellen Eigenschaften versehen? Das hat jetzt ein Projektkonsortium untersucht. Beteiligt waren Wissenschaftler der Industrieforschungseinrichtung Innovent e.V., die mit der JSJ Jodeit GmbH, der KI Keramikinstitut Meissen GmbH, der Cerafib GmbH und Kahla/Thüringen Porzellan GmbH zusammengearbeitet haben. Temperatur, UV-Strahlung, Chemikalien, Alterung und andere Einflussfaktoren können den anorganischen Fasern meist wenig anhaben. Da sie bei bis zu 1500 °C hergestellt werden, lassen sich nur anorganische antimikrobiell wirksame Metallverbindungen einbetten. Zur Oberflächenfunktionalisierung der Fasern wiederum sind organische Wirkstoffe wie quartäre Ammoniumverbindungen einsetzbar. Die chemischen Bestandteile und Viskosität verschiedener Basalte wurden untersucht und Ziehversuche an der Laboranlage durchgeführt. Anorganische Metallverbindungen wurden im Schmelzprozess beigemischt. Basaltfasern mit Durchmessern zwischen 10 und 30 μm konnten mit einem Sol-Gel mit antimikrobiell wirksamen Substanzen beschlichtet werden. Bereits für die unbeschlichteten Fasern wurde nach DIN ISO 20743 mit dem Bakterium E. coli eine signifikante Wirksamkeit festgestellt. Weitere Varianten hat ein akkreditiertes Prüfinstitut nach der Norm ASTM E2149 getestet. Sie erwiesen sich als gut bis sehr gut wirksam gegen weitere Mikroben. Auch Glasfasern wurden mit entsprechenden Additiven gezogen. Schutz vor Corona-Infektion www.rct-online.de Der neue Hygiene-Türöffner zum Schutz vor Viren, Bakterien & Mikroorganismen Öffnen & Schließen von Türen mit dem Unterarm Kompatibel mit fast allen Türgriffen Für Türgriffe mit Durchmesser von 18 bis 22 mm Kurzfristig verfügbar & schnell montiert Bestellen Sie jetzt online auf rct-online.de Reichelt Chemietechnik GmbH + Co. Englerstraße 18 D-69126 Heidelberg Tel. 0 62 21 31 25-0 Fax 0 62 21 31 25-10 rct@rct-online.de Wasser schenkt Leben – schenken Sie Wasser! Wir freuen uns über jede Spende, die unsere Arbeit unterstützt! Ingenieure ohne Grenzen | DE89 5335 0000 1030 3333 37 www.ingenieure-ohne-grenzen.org 52 medizin&technik 05/2020

Mehrsprachige Katalogproduktion Nachgiebiges Gelenk lässt Roboter hüpfen Mensch-Roboter-Interaktion | Damit Roboter sicher mit Menschen zusammenarbeiten können, müssen sie so gebaut sein, dass sie im Fall einer Kollision möglichst wenig Schaden anrichten. Ein mit einer Feder ausgestattetes neuartiges Gelenk ist eine Möglichkeit dafür. (Bild: Jacob Müller) Das nachgiebige Robotergelenk lässt sich in den Laufroboter integrieren, den Doktorand Hongxi Zhu und Prof. Ulrike Thomas hier gemeinsam ausprobieren Auf dem Gebiet innovativer Robotergelenke hat das Deutsche Patentamt zwei Wissenschaftlern ein Patent erteilt: Ihr nachgiebiges Gelenk eignet sich für die sichere Interaktion zwischen Mensch und Roboter. Eine Lizensierung steht kurz bevor. Die Erfinder, der Doktorand Hongxi Zhu und Prof. Ulrike Thomas, arbeiten an der TU Chemnitz. Thomas ist Leiterin der Professur Robotik und Mensch-Technik-Interaktion sowie stellvertretende Sprecherin des Sonderforschungsbereichs Hybrid Societies. Bisherige Gelenke für Roboter wurden mit Sensoren ausgestattet, um die Kontaktkräfte bei einer Kollision messen und gegebenenfalls ausweichen zu können. Andere Lösungen greifen auf externe optische Sensoren zurück und überwachen so die Distanz zwischen Roboter und Mensch. Das neue Gelenk kann dank einer Feder Energie aufnehmen. So kann Kollisionsenergie abfließen, und der Roboter darf sich in der Nähe eines Menschen schneller bewegen, ohne dass dieser gefährdet wird. Die Herausforderung liegt darin, dass sich die Federhärte nicht-linear einstellen lassen muss, so dass bei Arbeiten, die viel Kraft erfordern, der Roboter selbstständig die Federhärte einstellen und so auch einen Nagel in eine Wand schlagen kann. Die im Gelenk gespeicherte Energie kann zur Beschleunigung verwendet werden, damit ein humanoider Roboter Bälle werfen oder springen kann. Die erste Idee zu dieser Lösung hatte Thomas beim Betrachten eines Harmonic- Drive-Getriebes, das eine elliptische Form nutzt, so dass sich ein nicht-lineares Verhalten realisieren lässt. (op) Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen Aufträge geht. Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind, be - schleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess. Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an. intelligent Medien produzieren www.konradinheckel.de Biokompatibel und langlebig Keramik kommt zum Einsatz, wenn andere Materialien versagen, wie z.B. in der Medizintechnik. maxon entwickelt und produziert keramische Spindeln und Präzisionskomponenten für Ihre spezielle Anwendung. Jetzt Kontakt aufnehmen: ceramic.maxongroup.de Precision Ceramic Components