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TU Chemnitz: Intelligente Sensoren mit System

  • TU Chemnitz: Intelligente Sensoren mit System
    Flexible Matrix von PDMS-Kohlenstoffnanoröhren für die Messung der Druckverteilung.

Von applikationsspezifischen flexiblen Sensoren über energieautarke Sensorsysteme bis hin zu eingebetteten Sensorsystemen zur Diagnose von Batterien: Die Professur für Mess- und Sensortechnik der Technischen Universität Chemnitz präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 auf der internationalen Sensor-Fachmesse SENSOR+TEST in Nürnberg Lösungen für intelligente Sensoren. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligen sich dabei am mitteldeutschen Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" (Halle 5, Stand 235). Mit ihrem Auftritt auf diesem weltweit wichtigsten Forum für Sensorik, Mess- und Prüftechnik möchte die Chemnitzer Professur Mess- und Sensortechnik auf ihre Kompetenzschwerpunkte aufmerksam machen und ihre Kontakte zu Forschungsinstituten und Unternehmen im In- und Ausland weiter ausbauen.

 

 

Hochsensitive flexible Polymersensoren maßgescheidert für die Anwendung
Auf der Messe präsentieren die Chemnitzer Forscherinnen und Forscher neue hochsensitive flexible Sensoren für Dehnung und Druck, die an die jeweilige Messaufgabe angepasst werden können. Hierzu integrierten die Forschenden leitfähige Kohlenstoff-Nanoröhren in eine nichtleitfähige Kunststoffmatrix. Die Druck- und Dehnungssensoren lassen sich großflächig mittels Standard-Druckverfahren auf dem Messobjekt aufbringen. Die hochsensitiven Sensoren, insbesondere aber deren Herstellungsprozesse, haben inzwischen hinsichtlich Reproduzierbarkeit und Stabilität einen hohen Standard erreicht. Verfahren zur Langzeitqualifizierung werden am Messestand vorgestellt. Ziel ist die Überführung von der Herstellung auf Labormaßstab hin zu einer großindustriellen Fertigung.

Neue Verfahren zur Materialdetektion
Außerdem haben die Chemnitzer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch Forschungsergebnisse rund um die Impedanzspektroskopie, also die Bestimmung des Wechselstromwiderstandes, mit der sonst unzugängliche Messgrößen indirekt ermittelt werden können, im Messegepäck. Dieses Verfahren ermöglicht es beispielsweise, Materialien oder auch hybride Materialverbindungen zerstörungsfrei zu charakterisieren. Vorgestellt wird ein System, dass verschiedene Münzen in hoher Geschwindigkeit identifizieren kann. Dieses System ist in Zusammenarbeit mit einer Chemnitzer Firma entwickelt worden. Auch in diesem Jahr werden Lösungen für die Batteriediagnose präsentiert. Ziel ist die vollautomatisierte Online-Überwachung von Einzelzellen bis zu großen Batterien, wie sie zum Beispiel in Elektroautos und bei der Speicherung von regenerativen Energien erforderlich sind. Sensoren, die auf der Impedanzspektroskopie basieren, können mehrere Messgrößen gleichzeitig bei nur einem Messvorgang zugänglich machen. „Das eröffnet Anwendungsfelder für die Impedanzspektroskopie beispielsweise in der Biomedizin, der Lebensmittelindustrie,  dem Umwelt-Monitoring und der Prozesstechnik“, erklärt Prof. Dr. Olfa Kanoun, Inhaberin der Professur Mess- und Sensortechnik.

Drahtlose Sensornetzwerke für Gewässer und Böden
Neben Sensoren und Materialien steht in diesem Jahr besonders auch der Einsatz drahtloser Systeme in der Umweltmesstechnik im Fokus. Am Messestand werden die neuesten Entwicklungen aus den Bereichen energieautarke drahtlose Systeme für Gewässerbeobachtungssysteme, Böschungsmonitoring oder Nitratsensorik gezeigt. Dabei steht im Vordergrund, dass sich kostengünstige Sensoren bestmöglich in der Umwelt integrieren und ohne weitere Wartung oder Instandhaltung möglichst dauerhaft und breit betrieben werden können. Eine eigenständige Energieversorgung ist dafür ebenso unabdingbar wie eine effiziente Funkkommunikation.

Vorschau: Internationaler Workshop im September
Die Chemnitzer Sensorforscherinnen und -forscher werden außerdem vom 24. bis 27. September 2019 zusammen mit dem Instrumentation and Measurement Chapter des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) nicht nur den 12. International Workshop on Impedance Spectroscopy veranstalten, sondern zusätzlich eine Advanced School on Impedance Spectroscopy anbieten. „Das soll den Nachwuchswissenschaftlern in diesem Bereich einen besseren Einstieg in spezielle Einzelthemen der Impedanzspektroskopie ermöglichen und gleichzeitig international stärker vernetzen", sagt Kanoun.

Weiterführende Links

www.tu-chemnitz.de

Foto: Rajarajan Ramalingame