Hydrogelsensoren der zweiten Generation

第二代水凝胶传感器

• 批准号: 139859838
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Gerald Gerlach
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Festkörperelektronik (IFE)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/139859838?language=en
• 关键词: Hydrogelsensoren; der; zweiten; Generation

Piezoreisistive chemische Sensoren auf der Basis von Hydrogelen nutzen deren Quellverhalten unter dem Einfluss der Konzentration bestimmter Ionen (pH-Sensoren, Sensoren zur Messung von Metallsalzkonzentrationen) oder chemischer Spezies (z. B. Alkohole) in wässrigen Lösungen aus. Austauschprozesse unterschiedlicher Ionen bzw. Lösungsbestandteile im Hydrogel führen zu relativ langen Einstellzelten. Gleichzeitig liegt der nutzbare Bereich der Ausgangsspannungs- Konzentrationskennlinie nur in einem begrenzten Konzentrationsbereich vor. Wasser- und lonentransportprozesse im Hydrogel beeinflussen nicht nur die viskoelastischen Hydrogeleigenschaften, sondern wirken sich durch Hysterese- und Kriechprozesse nachteilig auf das Sensorverhalten aus. Das geplante Vorhaben soll die geschilderten Nachteile weitgehend überwinden. Folgende wissenschaftliche Lösungsansätze sind zu untersuchen und zu einer Gesamtlösung zusammen zu führen: Durch das Aufbringen elektrischer Felder direkt im Sensor soll das lonengleichgewicht elektrolytischer Gele gezielt beeinflusst und damit eine verbesserte Regeneration sowie ein besserer Austausch beweglicher Ionen mit weiteren positiven Auswirkungen, wie eine Verringerung des Abschirmeffekts und der Hystereseaufweitung, erreicht werden. Eine zusätzliche Verbesserung der Austauschprozesse kann durch makroporöse Hydrogele erzielt werden. Durch Verwendung von Hydrogelen mit mehreren sensitiven Komponenten soll der proportionale Kennlinienbereich zwischen Ausgangsspannung und Konzentration verbreitert werden. Hysterese- und Kriechprozesse in polyelektrolytischen Hydrogelen lassen sich minimieren, wenn die Stofftransportprozesse im Hydrogel minimiert werden. Durch Anwendung des Kraftkompensationsprinzips soll der Sensor im quasi ungequollenen Zustand gehalten werden. Alle vorgeschlagenen Ansätze sind theoretisch zu untersuchen und experimentell zu validieren. An einem Demonstrator soll die Anwendbarkelt der vorgeschlagenen Lösungsansätze gezeigt werden.

压阻化学传感器在水凝胶坚果的基础上消除了最佳离子流的影响（pH 传感器，金属盐测量传感器）或化学物质（酒精）在 wässrigen Lösungen 澳大利亚。 Austauschprozesse unterschiedlicher Ionen bzw。水凝胶的最佳性能是相对于水凝胶而言的。 Gleichzeitig liegt der nutzbare Bereich der Ausgangsspannungs- Konzentrationskennlinie nur in einem begrenzten Konzentrationsbereich vor。 Watergel beeinflussen nicht nur die viskoelastischen Hydrogeleigenschaften、sondern wirken sich durch Hysterese- und Kriechprozesse nachteilig auf das Sensorverhalten aus。 Das geplante Vorhaben soll die geschilderten Nachteile weitgehend überwinden。 Folgende wissenschaftliche Lösungsansätze sind zu untersuchen und zu einer Gesamtlösung zusammen zu führen: Durch das Aufbringen elektrischer Felder direkt im Sensor soll das lonengleichgewicht elektrolytischer Gele gezielt beeinflusst und damit eine 再生是最好的奥斯陶施方法，它与奥斯维库根的正向关系，即消除吸收效果和歇斯底里的效果，并产生作用。 Austauschprozesse 的完整实施可以通过大孔水凝胶来实现。水的使用与对各种敏感因素的影响是按比例关系进行的。 Polyelektrolytischen Hydrogelen lassen sich minimieren 中的 Hysterese- 和 Kriechprozesse，在 Hydrogel minimiert werden 中是 Stofftransportprozesse。传感器的工艺补偿原则是关于传感器的使用情况的。所有这些都通过理论分析和验证实验来实现。一个示范者将在未来的发展中出现。