Profil von Joycelyn Harrison, NASA-Ingenieur und Erfinder

Joycelyn Harrison ist eine NASA-Ingenieurin am Langley Research Center, die piezoelektrische Polymerfilme erforscht und kundenspezifische Variationen piezoelektrischer Materialien (EAP) entwickelt. Materialien, die elektrische Spannung mit Bewegung verknüpfen: "Wenn Sie ein piezoelektrisches Material verzerren, wird eine Spannung erzeugt. Wenn Sie dagegen eine Spannung anlegen, verzerrt sich das Material." Materialien, die eine Zukunft für Maschinen mit tragfähigen Teilen, selbstreparierenden Fähigkeiten und synthetischen Muskeln in der Robotik einläuten.

In Bezug auf ihre Forschungen erklärte Joycelyn Harrison: "Wir arbeiten an der Formung von Reflektoren, Sonnensegeln und Satelliten. Manchmal muss man in der Lage sein, die Position eines Satelliten zu ändern oder Falten von seiner Oberfläche zu ziehen, um ein besseres Bild zu erhalten."

Joycelyn Harrison wurde 1964 geboren und hat einen Bachelor-, Master- und Ph.D. Abschluss in Chemie am Georgia Institute of Technology. Joycelyn Harrison hat erhalten:

• Technology All-Star Award der National Women of Color Technology Awards
• NASA-Ausnahmemedaille (2000)
• NASA'a Outstanding Leadership Medal 2006 für herausragende Beiträge und Führungsqualitäten, die bei der Leitung der Advanced Materials and Processing Branch unter Beweis gestellt wurden

Joycelyn Harrison wurde eine lange Liste von Patenten für ihre Erfindung erteilt und erhielt 1996 den R & D 100 Award, den das R & D Magazine für ihre Rolle bei der Entwicklung der THUNDER-Technologie zusammen mit anderen Langley-Forschern wie Richard Hellbaum, Robert Bryant, Robert Fox, Antony Jalink und Dr. Wayne Rohrbach.

DONNER

THUNDER steht für Thin-Layer Composite-Unimorph Piezoelectric Driver and Sensor. Die Anwendungen von THUNDER umfassen Elektronik, Optik, Unterdrückung von Jitter (unregelmäßigen Bewegungen), Geräuschunterdrückung, Pumpen, Ventile und eine Vielzahl anderer Bereiche. Aufgrund seiner Niederspannungscharakteristik kann es erstmals in internen biomedizinischen Anwendungen wie Herzpumpen eingesetzt werden.

Den Langley-Forschern, einem multidisziplinären Team für Materialintegration, ist es gelungen, ein piezoelektrisches Material zu entwickeln und zu demonstrieren, das früheren kommerziell erhältlichen piezoelektrischen Materialien in mehrfacher Hinsicht überlegen war: zäher, langlebiger, spannungsärmer, mechanisch belastbarer , kann leicht zu relativ geringen Kosten hergestellt werden und eignet sich gut für die Massenproduktion.

Die ersten THUNDER-Geräte wurden im Labor hergestellt, indem Schichten aus im Handel erhältlichen Keramikwafern aufgebaut wurden. Die Schichten wurden mit einem von Langley entwickelten Polymerklebstoff verbunden. Piezoelektrische Keramikmaterialien können zu einem Pulver gemahlen, verarbeitet und mit einem Klebstoff gemischt werden, bevor sie in Waferform gepresst, geformt oder extrudiert werden, und können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden.

Liste der erteilten Patente

• # 7402264, 22. Juli 2008, Sensieren / Betätigen von Materialien aus Kohlenstoffnanoröhren-Polymerverbundstoffen und Verfahren zu deren Herstellung
  Ein elektroaktives Erfassungs- oder Betätigungsmaterial umfasst einen Verbundstoff aus einem Polymer mit polarisierbaren Anteilen und einer wirksamen Menge von Kohlenstoffnanoröhren, die in das Polymer eingebaut sind, für einen vorbestimmten elektromechanischen Betrieb des Verbundstoffs.
• # 7015624, 21. März 2006, elektroaktive Vorrichtung mit ungleichmäßiger Dicke
  Eine elektroaktive Vorrichtung umfasst mindestens zwei Materialschichten, wobei mindestens eine Schicht ein elektroaktives Material ist und wobei mindestens eine Schicht eine ungleichmäßige Dicke aufweist.
• # 6867533, 15. März 2005, Steuerung der Membranspannung
  Ein elektrostriktiver Polymeraktuator umfasst ein elektrostriktives Polymer mit einem anpassbaren Poisson-Verhältnis. Das elektrostriktive Polymer wird auf seiner Ober- und Unterseite elektrodiert und mit einer oberen Materialschicht verbunden…
• # 6724130, 20. April 2004, Steuerung der Membranposition
  Eine Membranstruktur umfasst mindestens einen elektroaktiven Biegeaktor, der an einer Stützbasis befestigt ist. Jeder elektroaktive Biegeaktor ist mit der Membran wirkverbunden, um die Membranposition zu steuern.
• # 6689288, 10. Februar 2004, Polymermischungen für Sensor- und Aktivierungsdoppelfunktionalität
  Die hier beschriebene Erfindung liefert eine neue Klasse von elektroaktiven Polymermischungsmaterialien, die sowohl eine doppelte Sensier- als auch eine doppelte Betätigungsfunktionalität bieten. Die Mischung besteht aus zwei Komponenten, von denen eine eine Sensorfunktion und die andere eine Betätigungsfunktion besitzt.
• # 6545391, 8. April 2003, Polymer-Polymer-Doppelschichtaktor
  Eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektromechanischen Reaktion umfasst zwei Polymerbahnen, die entlang ihrer Länge miteinander verbunden sind.
• # 6515077, 4. Februar 2003, Electrostrictive Graft Elastomers
  Ein elektrostriktives Pfropfelastomer hat ein Grundgerüstmolekül, das eine nicht kristallisierbare, flexible makromolekulare Kette ist, und ein gepfropftes Polymer, das polare Pfropfeinheiten mit Grundgerüstmolekülen bildet. Die polaren Transplantate wurden durch ein angelegtes elektrisches Feld gedreht…
• Dünnschicht-unimorpher ferroelektrischer Treiber und Sensor
  Ein Verfahren zum Bilden ferroelektrischer Wafer wird bereitgestellt. Eine Vorspannungsschicht wird auf die gewünschte Form gelegt. Ein ferroelektrischer Wafer wird auf die Vorspannungsschicht gelegt. Die Schichten werden erhitzt und dann abgekühlt, wodurch der ferroelektrische Wafer vorgespannt wird…
• # 6379809, 30. April 2002, Thermostabile, piezoelektrische und pyroelektrische polymere Substrate und Verfahren dafür
  Ein thermisch stabiles, piezoelektrisches und pyroelektrisches Polymersubstrat wurde hergestellt. Dieses thermisch stabile, piezoelektrische und pyroelektrische Polymersubstrat kann zur Herstellung von elektromechanischen Wandlern, thermomechanischen Wandlern, Beschleunigungsmessern, akustischen Sensoren usw. verwendet werden.
• # 5909905, 8. Juni 1999, Verfahren zur Herstellung thermisch stabiler, piezoelektrischer und proelektrischer polymerer Substrate
  Ein thermisch stabiles, piezoelektrisches und pyroelektrisches Polymersubstrat wurde hergestellt. Dieses thermisch stabile, piezoelektrische und pyroelektrische Polymersubstrat kann zur Herstellung von elektromechanischen Wandlern, thermomechanischen Wandlern, Beschleunigungsmessern, akustischen Sensoren, Infrarot… verwendet werden.
• # 5891581, 6. April 1999, thermisch stabile, piezoelektrische und pyroelektrische polymere Substrate
  Ein thermisch stabiles, piezoelektrisches und pyroelektrisches Polymersubstrat wurde hergestellt. Dieses thermisch stabile, piezoelektrische und pyroelektrische Polymersubstrat kann zur Herstellung von elektromechanischen Wandlern, thermomechanischen Wandlern, Beschleunigungsmessern, akustischen Sensoren und Infrarot verwendet werden.