gemeinsam einzigartig

IMT 30-2022 Bachelor-/Masterarbeit zum Thema: Elastokalorisches Kühlen mit Elastomeren

Organisationseinheit

Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)

Tätigkeitsbeschreibung

In Deutschland entfallen 14 Prozent des Stromverbrauchs auf die Kälteerzeugung. In Zukunft wird dieser Anteil voraussichtlich stetig steigen. Innovationen in diesem Feld können daher einen wichtigen Beitrag zu Klima- und Umweltschutz leisten.

Das junge Forschungsfeld der Elastokalorik hat das Potenzial effiziente und umweltfreundliche Kühlleistung bereitzustellen. Die elastokalorische Kühlung basiert auf der reversiblen Wärmefreigabe und –absorbtion wenn spezielle Materialien einer mechanischen Belastung ausgesetzt werden, bzw. diese wieder entlastet werden. Bislang wurde meistens die Materialklasse der Formgedächtnislegierungen (FGL) genutzt und auf ihren elastokalorischen Effekt hin untersucht. Neben Formgedächtnislegierungen weisen auch Elastomere wie vernetzter Naturkautschuk den elastokalorischen Effekt auf. Der elastokalorische Effekt in Elastomeren ist von besonderem Interesse für umweltfreundliche und kostengünstige Kühlanwendungen.

Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Anwendung kautschukbasierter Folien. Diese besitzen das Potenzial die verschiedenen Herausforderungen zu meistern, die mit der elastokalorischen Kühlung verbunden sind, einschließlich großer adiabatischer Temperaturänderungen und außerordentlicher Ermüdungsbeständigkeit bei dynamischer Belastung. Auf deren Grundlage soll ein Demonstrator einer elastokalorischen Kühleinheit ausgelegt, gefertigt und untersucht werden.

Die Arbeit kann sowohl in deutscher als auch englischer Sprache angefertigt werden.

Aufgaben:

  • Materialcharakterisierung (dynamische Zugprüfung, IR-Thermographie, Wärmeleitfähigkeitsmessung und Messung der Wärmekapazität)
  • Simulation des Wärmeübergangs (Matlab/Simscape)
  • Entwicklung, Herstellung, Inbetriebnahme und Optimierung eines Demonstrators

Der Schwerpunkt der Arbeit kann im direkten Gespräch auf die Interessen und Kompetenzen des Bewerbers abgestimmt werden. Zur Durchführung der Arbeiten verfügt das IMT über eine umfangreiche hochmoderne Ausstattung (600 m² Reinraum, Rapid Prototyping Verfahren wie 3D-Druck und Laserschneiden, Aufbau- und Verbindungstechnik-Labore, diverse messtechnische Labore). Eine intensive Betreuung sorgt dafür, dass die Arbeit im angestrebten Zeitraum durchgeführt werden kann.

Eintrittstermin

zum nächstmöglichen Zeitpunkt / as soon as possible

Persönliche Qualifikation

  • Studienrichtung: Maschinenbau, Mechatronik, Physik
  • Erfahrung mit MATLAB/ Simscape,
  • LabVIEW (FPGA) von Vorteil
  • Besonderes Interesse an thermischen Mechanismen

Vertragsdauer

3 - 6 Monate

Fachliche/r Ansprechpartner/in

Fachliche Auskünfte erteilt Ihnen gerne Carina Ludwig, Tel. +49 721 608-22747, E-Mail: carina.ludwig@kit.edu.

Bitte bewerben Sie sich online über den unten stehenden Button für die Ausschreibungsnummer IMT 30-2022.

Ausschreibungsnummer: IMT 30-2022

Bei gleicher Eignung werden anerkannt schwerbehinderte Menschen bevorzugt berücksichtigt.

Kontakt

Bei allgemeinen Fragen zur Bewerbung:
Personalservice (PSE) - Personalbetreuung
Frau Carrasco Sanchez
Telefon: +49 721 608-42016,

Kaiserstr. 12, 76131 Karlsruhe