Patentierte KPD-Technologie – physikalisch präzise, praktisch bewährt
Die grundlegenden physikalischen Prinzipien verstehen, die das Materialverhalten und die Wechselwirkungen zwischen Materialien auf atomarer Ebene bestimmen. Veränderung der physikalischen Eigenschaften.
Alle Materialien bestehen aus Atomen und Molekülen, die durch elektrische Kräfte zusammengehalten werden. Diese elektromagnetischen Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen bestimmen die grundlegenden mechanischen, Schwingungs- und elektronischen Eigenschaften der Materialien.
Grundlegende Bausteine der Materie mit positiv geladenen Atomkernen (Protonen, Neutronen) und negativ geladenen Elektronen
Elektromagnetische Wechselwirkungen (Coulomb-Kräfte) zwischen geladenen Teilchen
Anziehende/abstoßende Kräfte bestimmen den Materialzusammenhalt
Die Stärke der interatomaren elektrischen Kräfte beeinflusst direkt drei wichtige Materialeigenschaften, die für technische Anwendungen von entscheidender Bedeutung sind. Die intrinsische Austrittsarbeit ist die fundamentale elektrische Materialeigenschaft. Bewegung der Elektronen im Material.
Elastizitätsmodul
E
Resistance to elastic deformation under stress
σ = E · ε
Higher interatomic bond strength → higher elastic modulus → greater stiffness
Unit: GPa or N/m²
Eigenfrequenz
f₀
Fundamental vibrational frequency of atomic lattice
f₀ = (1/2π)√(k/m)
Stronger bonds → higher spring constant k → higher natural frequency
Unit: Hz
Elektronenaustrittsarbeit
Φ
Minimum energy to remove electron from surface
Φ = E_vacuum − E_Fermi
Binding strength determines energy barrier for electron emission
Unit: eV (electron volts)
Beim Kontakt zweier unterschiedlicher Materialien entsteht aufgrund der unterschiedlichen Austrittsarbeiten eine Kontaktpotentialdifferenz (Kontaktpotentialdifferenz, KPD). Dieses Phänomen ist grundlegend für das Verständnis des Grenzflächenverhaltens in elektronischen Bauelementen und Sensoranwendungen.
Energy Band Diagram at Material Interface
Reference energy for free electrons
Highest occupied electron energy state
Energy needed to remove electron from surface
Voltage difference at equilibrium
VCPD = (ΦA − ΦB) / e
Electrons flow from lower to higher work function until Fermi levels align, creating an electrostatic potential difference at the interface.
Die Austrittsarbeit (Φ) stellt die minimale Energie dar, die benötigt wird, um ein Elektron von der Materialoberfläche zu entfernen. Wenn Materialien mit unterschiedlichen Austrittsarbeiten in Kontakt treten, fließen Elektronen vom Material mit der niedrigeren Austrittsarbeit zum Material mit der höheren Austrittsarbeit, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Dabei entsteht eine Kontaktpotentialdifferenz: VCPD = (ΦA − ΦB)/e
Wie das WZ-Chip-System mechanische Energie durch Wechselwirkungen auf physikalischer Ebene umwandelt.
01
Chip mit Kondensatoren + Schwingkreisen + Klebefolie
02
Die elektromagnetische Wechselwirkung beginnt an der Kontaktfläche
03
Optimierung des Elastizitätsmoduls + Verschiebungen der Eigenfrequenz
04
Reduzierung der Schwingungsamplitude erreicht im Bereich des definierten Anwendungsziels.
Ähnlich wie Wirbelströme eine elektromagnetische Dämpfung ohne physischen Kontakt erzeugen, optimieren WZ Chips die Materialeigenschaften durch kontrollierte elektromagnetische Wechselwirkung und reduzieren so Vibrationen auf molekularer Ebene, ohne Masse oder mechanische Komponenten hinzuzufügen, und ohne die Material-Eigenschaften zu schwächen.
Die elektrischen Schaltelemente bewirken durch die Kontaktpotentialdifferenz, die zwischen dem WZ-Chip und dem Material entsteht, eine Veränderung des Elastizitätsmoduls und beeinflussen somit die Eigenfrequenz. Werden diese elektrischen Felder durch eine mechanische Bewegung des Materials, die durch äußere Einflüsse erregt wurde, beschleunigt, entstehen zusätzliche magnetische Felder. Diese reduzieren die Schwingungsamplitude des bewegten Materials ähnlich einer Wirbelstrombremse.
Keine externe Stromversorgung erforderlich
Einfache Klebstoffanwendung
Keine Materialmodifikation erforderlich
Erhöht das Gesamtgewicht
Erfordert einen Eingriff in die Anlage
Mechanische/passive Lösung
Konstruktive Veränderung
Komplexe Installation
Reines Hardwareprodukt
Keine Zunahme der Masse
Ohne konstruktive Veränderungen einsetzbar
Keine mechanische Umrüstung erforderlich.
Einfache Anwendung (Klebeverbindung)
Kombiniert mit Analysediensten
Maßgeschneiderte Lösungen und personalisierte Anwendungen.
Vier Jahrzehnte Forschung, Validierung und Anwendung in der Praxis
Entdeckung des Einflusses programmierbarer Materialien durch elektromagnetische Wechselwirkung
Umfangreiche Validierung an Maschinen, Schiffen und Eisenbahnen. Bewährte Wirksamkeit in industriellen Umgebungen.
Technologie, angepasst für den Spitzensport unter der Marke MKC™ / WizardStickers™.
Erworben vom VIBE-EX-Konsortium mit Sitz in Liechtenstein
Seit über 10 Jahren kontinuierliche Forschung und Entwicklung, mit stetig wachsenden Anwendungsbereichen in verschiedenen Branchen
