Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einweg-Papiersensor misst Beschleunigung

16.02.2011
Harvard-Chemiker fordert günstigere Technik

"Statt stets nur schneller oder empfindlicher zu werden, sollte man nötiges technisches Wissen in möglichst günstige Lösungen packen." Harvard-Chemieprofessor George Whitesides hat mit seiner Entwicklung vorgezeigt, was er damit meint. Sein Beschleunigungssensor, der in der Vorwoche auf einer Fachkonferenz des Institute of Electrical and Electronics Engineers vorgestellt wurde, ist aus Papier, nicht größer als eine zwei-Eurocent-Münze und kostet bloß das Doppelte von dieser.


Beschleunigungssensor aus Papier: Kostet nur vier Cent pro Stück (Foto: HarvardU/Liu)

Airbags ohne Verbilligung undenkbar

Billige Beschleunigungssensoren haben schon in der Vergangenheit wichtige Entwicklungen erlaubt. So haben derartige Mikro-Messsysteme aus Silikon in den 1990er-Jahren zur Verbreitung des Autoairbags geführt. Diese kosteten nur wenige Dollar, während ältere, weitaus komponentenreichere Systeme jenseits der 50-Dollar-Grenze angesiedelt waren. Sensoren mit piezoresistivem Silikon sind auch Herzstücke von Beschleunigungsmessern in Gebäuden, Brücken, in Festplatten-Schutzvorrichtungen von Laptops sowie auch im iPhone oder Wii.

Whitesides Papier-Version des Beschleunigungsmessers besteht aus einem Trägerteil aus dickem Chromatografie-Papier, das es bei chemischen Experimenten verwendet wird. Am Ende des Trägers befindet sich ein U-förmiges Kohlenstoff-Element. Wirken mechanische Kräfte auf den Träger, biegt er sich und drückt auf den Kohlenstoffteil. Veränderungen von dessen Widerstand werden nicht elektrisch, sondern mittels mehrerer aufgeklebter Widerstände gemessen, die wiederum durch aufgedruckte Silbertinte zu einem Kreis verbunden werden.

Neuentdeckung von Papier

Zwar glaubt Whitesides nicht, dass seine Papiersensoren jene aus Silikon ersetzen können. Deren Empfindlichkeit für Kräfte, die sogar unter 80 Mikronewton liegen, schafft die Papierversion mit 120 Mikronewton nicht. Die Vorteile wie der extrem niedrige Preis, das geringe Gewicht oder die einfache Erzeugung liegen allerdings auf der Hand, war doch bisher die Herstellung von Silikon-Sensoren ein äußerst aufwändiger Prozess. Bestimmte Consumer-Gadgets oder Medizinanwendungen der Zukunft könnten also durchaus profitieren.

Vergleichbare Diagnose-Instrumente aus Papier gibt es schon. "Diagnostics for All" http://www.dfa.org startet Mitte 2011 Feldversuche mit Papierchips, die eines Tages Leberschäden in Entwicklungsländern messen sollen.

Johannes Pernsteiner | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.harvard.edu
http://ieee.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues BMBF-Forschungsvorhaben zum Tracer-Based Sorting für das Recycling von Verpackungen
23.08.2017 | Hochschule Pforzheim

nachricht Studie für Patienten mit Prostatakrebs: Einteilung in genomische Gruppen soll Therapie präzisieren
21.08.2017 | Universitätsklinikum Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Turbulente Bewegungen in der Atmosphäre eines fernen Sterns

23.08.2017 | Physik Astronomie