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 Mit Nanopartikel-Tandems gegen den Herzinfarkt
01.12.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Virtuelle Realität für Bakterien
01.12.2017 | Institute of Science and Technology Austria

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: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit