Neuartiges Mikroventil mit dielektrischen Elastomeraktoren für den Einsatz in einem Mikrobrennerarray

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In diesem Beitrag stellen wir ein Verfahren zur Integration von dielektrischen Stapelaktoren (DEA) in ein Mikrosystem vor. Als Demonstrator für diesen Herstellungsprozess dient ein 2x2 Mikrobrennerarray. Der DEA wird direkt auf ein Substrat mit galvanisch abgeschiedenen Nickelfedern aufgeschleudert. Das sichere Schließen des Ventils wird durch intrinsische Schichtspannungen der Nickelfedern erzeugt. Diese lassen sich durch die Prozessparameter der galvanischen Abscheidung einstellen. Für die Wärmeisolation wird eine mikrostrukturierte SiOC-Keramik integriert. Als Ausgangsstoff für die Keramik dient ein präkeramisches Polysiloxan, das bei 1000 °C pyrolysiert wird. Ein Durchfluss von bis zu 1800 ml/min (bei 1500 V) lässt sich bei einem Einzelventil mit einem 20-Schicht-DEA messen.