Piezofolie verpasst MR-Tomographen einen Dämpfer

Siemens-Forscher entwickeln nun ein Verfahren, das MR-Geräte mit Hilfe von Piezomaterialien leiser machen könnte, wie das Forschungsmagazin „Pictures of the Future“ in seiner aktuellen Ausgabe berichtet.

Eine Untersuchung im Magnetresonanztomographen (MR) ist für Patienten und Klinikpersonal eine laute Angelegenheit. Das pulsierende Magnetfeld, das für die Darstellung der Schnittbilder des Körperinneren verwendet wird, regt das Tomographengehäuse zu Schwingungen an, die den Geräuschpegel eines startenden Düsenjägers erzeugen können.

Die Vibrationen übertragen sich besonders auf den Eingangstrichter der Röhre, in die der Patient zur Untersuchung hineingeschoben wird. Vor allem die tiefen Frequenzen wirken störend. Um diese zu dämpfen, bringen die Forscher aus München-Perlach mehrere pflastergroße Streifen aus Piezofolien an diesem Bauteil an. Piezomaterialien haben die Eigenschaft, sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung in der Länge zu verändern. Im Rhythmus der Schwingungsfrequenz können sich die Folien verkürzen und verlängern und somit bei geschickter Ansteuerung die Schwingungen unterdrücken. Die Wissenschaftler untersuchen jetzt, wie sich die Dämpfer optimal ansteuern lassen. Die Methode, die derzeit den Status eines Forschungsprojekts hat, könnte angesichts zukünftiger Tomographen mit noch stärkeren Magnetspulen an Bedeutung gewinnen.

Die Erfahrungen aus diesem Projekt lassen sich auf andere Anwendungsbereiche, wie Maschinengehäuse, Flugzeugrümpfe oder Autokarosserien übertragen. Auch hier führt die immer leichtere Bauweise von technischen Geräten zu einer erhöhten Anfälligkeit für Vibrationen, die den Menschen stören und für das Material auf Dauer schädlich sind. Piezomaterialien können aber nicht nur Schwingungen dämpfen: In ähnlicher Form werden Piezoaktoren bei Siemens für die gezielte Einspritzung von Dieselkraftstoff in den Verbrennungsraum von Motoren verwendet.