Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Nanocomposite für eine elektronische Haut

10.12.2009
Gemeinsames Forschungsprojekt der Universitäten Cambridge, Linz, Princeton, des Joanneum Weiz und der Fachhochschule Jena

Das "Journal of Applied Physics" des amerikanischen "Institute of Physics" führt derzeit bei den Forschungshöhepunkten (Research Highlights) auf seiner Homepage (http://jap.aip.org) eine Forschungsarbeit auf, die mit Beteiligung der Fachhochschule Jena entstanden ist:

Das Projekt "Flexible active-matrix cells with selectively poled bifunctional polymer-ceramic nanocomposite for pressure and temperature sensing skin" wurde von der Forschungsgruppe um Prof. Dr. Bernd Ploss, FH Jena, gemeinsam mit Forschungsgruppen der University of Cambridge, der Johannes Kepler Universität Linz, des Joanneum Research Weiz und der Princeton University erarbeitet.

Dr. Bernd Ploss, Professor für Physikalische Messtechnik im Fachbereich SciTec, berichtet hierzu: "Die menschliche Haut ist ein empfindlicher Sensor sowohl für Druck als auch für Temperatur. Es gibt breite Anstrengungen, ähnliche Sensoren für die Elektronik zu entwickeln, und viele Werkzeuge sind bereits allgemeint bekannt. So erzeugen piezoelektrische Materialien elektrische Signale bei Druckänderungen. Oder nehmen Sie Pyroelektrika: diese sind für Temperaturänderungen empfindlich."

Ungünstigerweise gehören fast alle Materialien aus einer dieser Gruppen auch zu der anderen, wodurch es schwierig ist, zwischen Druck- und Temperaturänderungen zu unterscheiden. Das internationale Wissenschaftlerteam hat gemeinsam an einem Nanocomposite geforscht, das zwischen diesen beiden Einflüssen unterscheiden kann.

Prof. Ploss beschreibt das Material wie folgt: "Charakteristisches Merkmal dieses bifunktionalen Materials sind Nanopartikel aus Bleititanat, die in ein ferroelektrisches Polymer eingebettet sind. Die elektrische Polarisation beider Bestandteile kann unabhängig eingestellt werden. So lässt sich die Polarisation des Polymers durch eine Wechselspannung auf unterschiedliche Weise relativ zur Polarisation der Keramik ausrichten. Sind die Polarisationen parallel eingestellt, heben sich die piezoelektrischen Koeffizienten des Polymers und der Keramikpartikel auf, und die pyroelectrische Antwort wird vergrößert. Sind sie antiparallel, dann zeigt das Material nur eine piezoelektrische Antwort."

Durch die Auswahl der Phasenlage der letzten Wechselspannungsperiode, die an verschiedene Stellen des Compositfilms angelegt wurde, haben die Forscher Bereiche definiert, die entweder nur für Druck oder nur für Temperatur empfindlich sind. Die so präparierten Filme wurden auf einer flexiblen Folie montiert, die Transistoren aus Silizium oder organische Transistoren enthält. Erste Ergebnisse zeigen ein lineares Antwortverhalten der druck- bzw. temperaturempfindlichen Bereiche mit sehr geringer Querempfindlichkeit für die jeweils andere Größe.

http://jap.aip.org
Siehe auch Meldung in "Physics Today" vom 13. Juli 2009:
http://blogs.physicstoday.org/update/2009/07/a-nanocomposite-for-electronic.html
Informationen und Kontakt: Prof. Dr. Bernd Ploss
bernd.ploss@fh-jena.de

Sigrid Neef | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-jena.de
http://jap.aip.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie