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Wissenschaftler der University of Glasgow haben bedeutende Fortschritte bei temperaturmessenden Sensoren erzielt. Ihre intelligenten Haut-Sensoren bestehen aus einer weichen, flexiblen Verbundmaterie aus Kohlenstoffasern und Silikonkautschuk. Die Sensoren nutzen elektromagnetische Wellen, um Temperaturänderungen extrem genau zu erfassen. Durch Absorption und Reflektion von Funksignalen liefern sie Messwerte in bisher unerreichter Bandbreite.
Das Material kombiniert gewöhnlichen Silikonkautschuk mit Kohlenstoffasern und lässt sich so in diverse Formen bringen. Diese substratartigen Schichten dienen als großflächige Antennen, die Temperaturunterschiede besonders sensitiv erfassen. Anders als bei herkömmlichen Thermistoren, die auf enge Temperaturbereiche begrenzt sind, deckt der Sensor einen extrem weiten Bereich von 30 bis über 200 Grad Celsius ab.
Laut einer Studie in “Nature Communications” nutzten die Forscher einen 3D-Drucker, um das flexible Material in Bauteile wie Antennen, RFID-Chips oder Schwingkreise zu integrieren. In Tests erwies sich der Sensor in der Lage, Funkwellen auch bei 300 Grad Celsius zu absorbieren – ein Beleg für seine Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit.
Die Errungenschaft erweitert nicht nur den Messbereich der Temperatursensorik, sondern verspricht auch Kosteneinsparungen und mehr Nachhaltigkeit bei drahtlosen Sensoren. Da weniger Messgeräte nötig sind, sinken Preis und Ressourcenverbrauch.
Neben Forschern der Universitäten Southampton und Loughborough sowie dem Halbleiterhersteller PragmatIC in Cambridge war das Projekt von verschiedenen britischen Institutionen gefördert worden, wie dem Ingenieur- und Naturwissenschaftlichen Forschungsrat EPSRC, der Royal Society sowie der Royal Academy of Engineering. Auch das Büro des Chief Science Adviser for National Security beteiligte sich.
Die gesamte Forschungsarbeit mit dem Titel “Wide-range soft anisotropic thermistor with a direct wireless radio frequency interface” ist online verfügbar.
