iMST stellt Forschung zu dehnbaren Risssensoren auf der IEEE Sensors in Kanada vor
Wie kann man flexible Sensoren für medizinische Hightech-Anwendungen nutzen? Genau damit beschäftigt sich das Link öffnet sich im gleichen Fenster:Institut für Mikrosystemtechnik (iMST) im Forschungsprojekt Link öffnet sich im gleichen Fenster:DiaKat+, das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert wird. Ziel ist es, ultradünne Metallfilme auf elastischen Silikonsubstraten als Dehnungssensoren in Ballonkathetern einzusetzen – also für die taktile Diagnostik direkt im Blutgefäß.
Die Funktionsweise klingt simpel, ist aber technisch spannend: Wird das Silikon gedehnt, bilden sich im Metallfilm feine Risse. Diese verändern den elektrischen Widerstand, der dann als hochsensibles Sensorsignal genutzt wird. So lassen sich kleine und große Dehnungen zuverlässig messen.
Um besser zu verstehen, wie genau diese Risse entstehen, hat das iMST eine eigene Prüfvorrichtung entwickelt. Damit lassen sich definierte ein- und zweiachsige Belastungen auf den Materialverbund aufbringen. Gleichzeitig werden die Metallfilme hochaufgelöst mit einem Laser-Konfokal-Mikroskop untersucht. Die Vorrichtung ist eine Eigenentwicklung des iMST und wurde gemeinsam mit der Link öffnet sich im gleichen Fenster:Zentralwerkstatt der Hochschule gebaut – mit viel technischem Know-how und kreativen Lösungen.
Damit erzielte Forschungsergebnisse wurden jetzt von Benjamin Sittkus, Doktorand am iMST, auf der internationalen Fachkonferenz IEEE Sensors in Vancouver vorgestellt. In dem Beitrag „Crack evolution during priming of uniaxial and biaxial loaded crack based strain sensors“ wird gezeigt, wie sich die Risse bei der ersten Belastung ausbilden und wie unterschiedliche Dehnungszustände die Rissstrukturen und das elektrische Verhalten der Sensoren beeinflussen. Genau dieses Zusammenspiel ist entscheidend, um später zuverlässige Modelle zu entwickeln, die das Sensorverhalten bei komplexen Belastungen vorhersagen können – etwa im Einsatz für die geplante taktile Gefäßdiagnostik.
Die IEEE Sensors zählt zu den wichtigsten Konferenzen im Bereich der Sensorik weltweit und bietet Forschenden eine Plattform, neue Entwicklungen vor internationalem Publikum zu diskutieren.
Der Beitrag des iMSTs zeigt einmal mehr, wie vielfältig und praxisnah an der HFU geforscht wird. Unterstützt durch das Link öffnet sich im gleichen Fenster:Institut für angewandte Forschung (IAF) und eine über Jahre gewachsene Forschungsinfrastruktur entstehen hier Lösungen, die sowohl technisch anspruchsvoll als auch gesellschaftlich relevant sind.