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An effective method for on-demand control over the impact dynamics of droplets on a magnetoresponsive surface is reported. The surface is comprised of micrometer-sized lamellas from a magnetoactive elastomer on a copper substrate. The surface itself is fabricated using laser micromachining. The orientation of the lamellae is switched from edge-on (orthogonal to the surface) to face-on (parallel to the surface) by changing the direction of a moderate (<250 mT) magnetic field. This simple actuation technique can significantly change the critical velocities of droplet rebound, deposition, and splashing. Rebound and deposition regimes can be switched up to Weber number We < 13 ± 3, while deposition and splashing can be switched in the range of 32 < We < 52. Because a permanent magnet is used, no permanent power supply is required for maintaining the particular regime of droplet impact. The presented technology is highly flexible and enables selective fabrication and actuation of microstructures on complex devices. It has great potential for applications in soft robotics, microfluidics, and advanced thermal management.
Anhand zweier Beispiele wird ein interaktives System vorgestellt, mit welchem Live-Messungen an elektronischen Bauteilen und Schaltungen im Hörsaal durchgeführt werden können. Das System basiert auf dem USB-Messgerät „Analog Discovery 2“ der Firma Digilent, erweitert um eine Adapterplatine mit Steckbrett und eine Webcam.
Zunächst werden drei Aspekte erläutert, in welchen ein solches System positive Auswirkungen auf den Kompetenzerwerb haben kann: Praxisbezug, Aktivierung und Vernetzung. Anschließend werden die zwei Beispiele ausgeführt. In Beispiel 1 wird die persönliche Alltagserfahrung mit Akkus über interaktive Clicker-Fragen und begleitende Messungen mit dem Modell der linearen Quelle verknüpft. Die Studierenden lernen, oberflächliche Lösungen wie die Messung der Leerlaufspannung zu hinterfragen und das Verhalten realer Quellen anhand der gemessenen I-U-Kennlinien zu verstehen. Beispiel 2 zeigt kurz die Möglichkeiten auf, den abstrakten Formalismus der komplexen Wechselstromrechnung am Beispiel des Serienschwingkreises im Zeit- und Frequenzbereich
messtechnisch erlebbar zu machen.