Ansatz zur Aktuierung 3D-gedruckter Mikrooptiken mittels magnetischer Flüssigkeiten

Die additive Fertigung mikrooptischer Systeme in einem Größenbereich <500 µm mittels 2-Photonen-Lithographie wurde bereits erfolgreich demonstriert und besitzt das Potential eines vielseitigen Anwendungsfeldes. Durch Umsetzung mechanischer Funktionalitäten, wie etwa Autofokus-, Zoom- oder Schwenk-Funktionen auf dieser Größenskala, könnten weitere Anwendungsgebiete erschlossen werden. Im Vortrag soll ein Ansatz vorgestellt werden, wie eine Aktuatorik auf Basis magnetischer Kräfte umgesetzt werden kann. Dazu werden im 3D-Druck-Modell eines auf einer Rückstellmechanik gelagerten optischen Systems umgebende Mikrokavitäten vorgesehen, welche anschließend mit einer magnetischen Flüssigkeit, bspw. einem Ferrofluid befüllt werden. Durch einen Elektromagnet wird ein externes Magnetfeld erzeugt, welches zur Anziehung der Flüssigkeit und damit zur Auslenkung einzelner Komponenten oder des Gesamtsystems führt. Durch Regulierung der magnet. Flussdichte und der Rückstellkraft der Mechanik kann die Mikrooptik in einem kontinuierlichen Bereich positioniert werden. Der Ansatz wurde im Rahmen einer Proof-of-Concept-Untersuchung erfolgreich getestet.