Linz - So genannte Intelligente Materialien können mittlerweile eine beachtliches Eigenleben entwickeln. Sie verformen bzw. versteifen sich bei Bedarf oder machen Oberflächen verschleißfest. Am Institut für Technische Mechanik der Universität Linz wurde jetzt im Rahmen des Linz Center of Competence ein Forschungsprojekt abgewickelt, bei dem der Lärm eines Magnetspintomographen durch den Einsatz von piezoelektrischen Sensoren und Aktoren um bis zu 80 Prozent gesenkt werden konnte.

Stromerzeugung bei Verformung

Piezoelektrische Materialien - landläufig Piezos genannt - zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Verformung Strom erzeugen. Umgekehrt kann man sie verformen, indem man eine Spannung anlegt. Ein bekannter Piezo ist Quarz. Wird Druck auf ihn ausgeübt, reagiert er mit einem Stromstoß, der etwa ein Feuerzeug oder die Flamme in einer Therme entzündet. In Lautsprechern wird der gegenläufige Effekt genutzt: Der vom Verstärker kommende Strom verformt das Material mehr oder weniger rhythmisch, die Schwingungen werden dann über die Luft als Schall übertragen.

Die Linzer Wissenschafter nahmen für ihr Projekt einen Magnetspintomographen vor. Teil des Gerätes ist ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehender Trichter, durch den ein Patient etwa zur Untersuchung von inneren Organen geschoben wird. "Beim Betrieb des Tomographen tritt eine erhebliche Lärmbelastung von bis zu 120 Dezibel auf, das wird von den Patienten häufig als extrem störend empfunden wird", sagte Michael Krommer vom Institut für Technische Mechanik gegenüber der APA.

Piezoelektrische Sensoren

Um dem Gedröhn zu Leibe rücken zu können, setzten die Forscher auf piezoelektrische Sensoren und Aktoren. Die Sensoren registrieren dabei die über das Gehäuse laufenden Schwingungen, die für den Lärm verantwortlich sind und leiten die Daten in einen Computer. Dieser speist dann bis zu 40 Piezo-Aktoren, die ebenso wie die Sensoren auf dem Trichter angeklebt sind. Durch entsprechende Bewegungs-Impulse der Aktoren wird so den Schwingungen entgegengewirkt, bis sie weitgehend abklingen. Im Labor konnte der Lärm des Trichters um bis zu 80 Prozent reduziert werden. (APA)