Anwendung polymerer Funktionsschichten in piezoresistiven chemischen und Feuchtesensoren

Más información sobre el libro

In der Chemo- und Biosensorik werden sensitive Polymernetzwerke eingesetzt, die ihre Eigenschaften durch die Absorption chemischer oder biologischer Spezies ändern, um Ionen- und Stoffkonzentrationen sowie Gehalte von organischen oder anorganischen Materialien zu messen. Die Verwendung polymerer Funktionsschichten in der Sensortechnik erfordert eine langzeitstabile Sensitivität, um zuverlässige, kostengünstige, miniaturisierbare und Inline-fähige Sensoren für biomedizinische und Umweltüberwachungen zu ermöglichen. Der vorliegende Band 38 der Dresdner Beiträge zur Sensorik untersucht eine neue Klasse chemischer Sensoren – die piezoresistiven chemischen Sensoren. Diese nutzen den Bimorpheffekt oder den Quelldruck, um aus der analytabhängigen Quellung eines Polymers eine Deformation zu erzeugen, die in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Der Band fördert das ingenieurmäßige Verständnis der Möglichkeiten und Grenzen dieser Sensoren und klärt die physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Wechselwirkung zwischen Messspezies und vernetzten Polymeren. Es wird gezeigt, dass die Feuchtesorptionsraten durch Ionenbeschuss von Polyimid und Polyethersulfon erhöht werden können, was die Sensitivität der Feuchtesensoren steigert. Zudem wird ein Funktionsprinzip für Hydrogel-basierte piezoresistive chemische Sensoren eingeführt, Grundlagen für deren Entwurf und Modellierung geschaffen und die konkreten Anwendungsbereiche aufgezeigt.