Auf dem Weg zu selbstheilenden flexiblen Dehnungssensoren auf Basis von Graphentinte
Fortschrittliche Anwendungen wie intelligente Pflaster und elektronische Haut erfordern Dehnungssensoren, die nicht nur empfindlich und flexibel, sondern auch haut- und umweltverträglich sind. Idealerweise sollten sie auch selbstheilend sein, d.h. nach einer Beschädigung ihre Sensorleistung wiederherstellen können.
Eine erfolgreiche Strategie zur Realisierung selbstheilender Dehnungssensoren ist die Kombination eines Polymers mit guten Selbstheilungseigenschaften mit einer piezoresistiven Sensorschicht. Eine Herausforderung bleibt jedoch die Abstimmung der Sensorschicht auf die Substratschicht.
Ein Forscherteam der RWTH Aachen und der AMO GmbH hat die Leistungsfähigkeit verschiedener selbstheilender Polymere und Dehnungssensorschichten untersucht. Die Proben wurden schichtweise im Sprühverfahren aufgebracht und hinsichtlich ihrer Eignung für Anwendungen in der Soft-Elektronik bewertet. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift ACS Applied Materials & Interfaces veröffentlicht
Schematische Darstellung des Herstellungsprozesses von flexiblen Dehnungssensoren und deren Anwendungsmöglichkeiten.
Die Studie wurde während des Forschungsjahres von Prof. Barış Şimşek am Lehrstuhl für elektronische Bauelemente (ELD) initiiert. Prof. Şimşek ist Associate Professor am Department of Chemical Engineering der Çankırı Karatekin Universität (Türkei). Sein Forschungsaufenthalt in Aachen wurde durch ein Stipendium des Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK) unterstützt und legte den Grundstein für eine fruchtbare Zusammenarbeit.
