Polymere Materialien (Institut für Technische Chemie und Polymerchemie)

Entropierad mit Elastomeren

Ein Forschungsprojekt unserer Gruppe ist die Optimierung des Entropierades, sowohl von der Seite der Elastomere her als auch von der Konstruktion und Mechanik des Systems. Für die Erzielung höher Drehmomente benötigen Sie eine größere Menge an Polymer, was in deutlich höhere Kräfte auf Lager und Achsen resultiert. Daher benötigt man eine stabile mechanische Konstruktion, die entgegen der Skizze oben nicht über eine frei gelagerte Radachse, sondern über über einen festen, einstellbaren Exzenter verfügt. Die folgende Abbildung zeigt den momentaren Entwicklungstand, einmal ohne Last (links), einmal mit Last (rechts).

         

Die folgenden Filme (Flash) zeigen das neue Entropierad, einmal ohne Last und einmal mit Last. Weitere Optimierung des Rades, sowohl von der Mechanik als auch von der Seite der verwendeteten Polymere sind in Arbeit.

Entropierad mit alternativer Wärmezufuhr

Neben dem Demonstrationsrad mit festen Wasserbad wird alternativ noch eine zweite Route verfolgt: Wärmezufuhr und Kühlung sind realisiert über Wasserströme, nicht über ein permanentes Heizbad und Luftkühlung. Hierzu ist ein vollständig neuartige Konstruktion notwendig, die in den folgenden Bildern dargestellt wird:

Entropierad-Wasserstrom 

Im Bild links sind die beiden Schlauchanschlüsse für den warmen bzw. kalten Wasserstrom zu sehen, das rechte Bild zeigt im Detail die Konstruktion des Rades, in die die Speichen mit Elastomeren eingehängt werden können. Die gesamte Konstruktion befindet sich in einer großen Wanne mit Wasserablauf.
Die neue Konstruktion zeigt eine verbesserte Leistung, vor allem die Kühlung über Wasser ist effektiver. Die Wärmezufuhr muß noch weiter optimiert werden, der Wärmeeintrag über das Wasserbad erhitzt einen größeren Bereich des Rades.