Vom Sattel bis zur Sphäre: Piezobiegeaktoren mit variabler Oberflächenkrümmung

Abstract:
Wir stellen zwei neuartige Piezo-Biegewandler Konzepte vor, bei denen das Verhältnis der Oberflächenkrümmungen im ausgelenkten Zustand gezielt einstellbar ist. Durch eine Polarisation des Piezos in der Ebene über doppelt interdigitale Elektroden (DIDE) lässt sich der Anteil an Dehnung in beiden Ebenenrichtungen frei durch das Design vorgeben. Alternativ dazu zeigen wir eine Aktorkonfiguration, bei der über zwei Steuerspannungen die Oberflächenverformung im Betrieb eingestellt wird. Mit beiden vorgestellten Verfahren lassen sich neben Sattel und Sphäre auch elliptische und unidirektionale Auslenkungen erzielen, was wir anhand mehrerer Prototypen demonstrieren.