23948sdkhjf

Cellulosa skapar nya sensorer

| Av Redaktionen | Tipsa redaktionen

Cellulosa indränkt i en väl avvägd polymerblandning blir till en sensor som mäter tryck, temperatur och fukt, samtidigt. Mätningarna är helt oberoende av varandra. Sensorn kan få stor betydelse inom områden som robotik, hälsovård och säkerhet.

Sensorn har tagits fram av forskarna vid Laboratoriet för organisk elektronik under ledning av professor Xavier Crispin. Detta tack var att de fått fram en elastisk aerogel av polymerer som leder både joner och elektroner och att de sedan drar nytta av den termoelektriska effekten. Att materialet är termoelektriskt innebär att elektroner rör sig från den kalla sidan av materialet till mot den varma och på så vis skapar en spänning. 

Nanofibrer av cellulosa blandas med den ledande polymeren PEDOT:PSS i vatten och frystorkas sedan i vakuum. Resultatet blir en aerogel med en struktur som en tvättsvamp. Genom att även tillföra ämnet polysilen blir svampen också elastisk.
Lägger man en elektrisk spänning över materialet ger det en ström som ökar linjärt, typisk för alla resistanser - motstånd. När materialet utsätt för tryck minskar motståndet och elektronerna flyter lättare igenom materialet - strömstyrkan ökar.

Eftersom materialet är termoelektriskt kan man också mäta temperaturförändringar, ju större skillnad i temperatur mellan den varma och kalla sidan, desto högre spänning. Slutligen påverkar fukthalten hur snabbt jonerna rör sig från den varma sidan till den kalla. Transporteras inga joner alls är fuktigheten noll.

– Det nya är att vi kan skilja mellan den termoelektriska effekten från elektronerna, som ger temperaturskillnaden, och effekten från jonerna, som anger fukthalten,  genom att följa den elektriska signalen över tid. Effekterna har olika hastighet, säger Xavier Crispin, professor i organisk elektronik och huvudförfattare till artikeln som har publicerats i Advanced Science.

– Detta betyder att vi kan mäta tre olika parametrar med samma material utan att de olika mätningarna är kopplade till varandra, säger han.

Shaobo Han, doktorand, och Simone Fabiano, forskningsledare inom organisk nanoelektronik vid Laboratoriet för organisk elektronik, har bland annat också hittat ett sätt att separera de tre olika signalerna från varandra så att de enkelt kan avläsas var för sig.

– Vår unika sensor banar också väg för Internet of things, sakernas internet, med mindre komplexitet och lägre produktionskostnader. Inte minst är detta en fördel inom exempelvis säkerhetsbranschen. Ytterligare en tänkbar applikation är som sensor i paket med känsligt gods, säger Simone Fabiano.

Forskningen har finansierats via anslag från bland andra Knut och Alice Wallenbergs stiftelse (projekt Tail of the Sun), Wallenberg Wood Science Center, Vinnovas Digital Cellulose Center och regeringens strategiska satsning på avancerade funktionella material vid Linköpings universitet, AFM.

Håll dig uppdaterad med Process Nordic
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Kärnbränsle saneras från Fukushima

Klart med stängning hos Stora Enso

KD vill ge SSAB mer kärnkraft

ABB:s vd lämnar med omedelbar verkan - UPPDATERAD

BillerudKorsnäs - bra försäljning men svag vinst

Hybrit nominerat till pris

Nyhetsbrev

De köper gruva för 7,4 miljarder – kontant!

Arkiv

Nöjd med budgetsatsning

Här är svaret - Så bildades Kirunamalmen

Så såg han ut för 30 år sedan - hur ser han ut idag?

Risk för radioaktiv läcka

Till intensiven efter fallolycka

Vidareförädla biströmmar – stort fokus för Södra

Förra året firade Södra 80-år och gjorde ett rekordår. Det finns alltså all anledning för vd Lars Idermark att vara nöjd. Nu står bland annat vidareförädling på agendan. Vi har fått en exklusiv intervju.

Noll olyckor målet när koncernen certifieras

Inlägg - Fritt fall för tysk industri just nu

Första silvret till smältverk

Sveriges mest attraktiva arbetsgivare – topp 10.

Kickoff hos Outokumpu för Digitala Stambanan

Stålföretaget varslar

Tung industrichef blir ny VD för Munters

Världens snabbaste vätgassensor är här

Chalmersforskare presenterar världens snabbaste vätgassensor. Upptäckten, som är en optisk nanosensor inkapslad i ett plastmaterial, är efterlängtad av elnätsbranschenen, kemi-, kärnkrafts- och bilindustrin. Målet är serietillverkning med 3D-printerteknik.

Dödad när robotcell startades – misstänkt åtalas

Explosionen påverkar Kinas totala kemiindustri

Satsar pengar för minusutsläpp av CO2

Hur påverkas vi av digitaliseringen?

Hannovermässan - fredag

Ny programdirektör för SIP STRIM

Biopolymer prisas

Svag krona ger bra vinst

Hon blir ny vd för Nordic Paper

Nytt oljefält samt åtal närmar sig

Hon har all anledning att vara glad

Kina storimporterar sällsynta jordartsmetaller

Alger renar vatten och kan ge biodiesel

OKG varslar

Hur påverkas vi av digitaliseringen?

Se alla Företagens egna nyheter

Sänk kostnaderna med Balluffs in-/utgångshubbar och IO-Link teknik!

Nedräkningen har börjat!

Varför använda mikrovågsgivare?

R 5 0760 A PLUS den intelligenta vakuumpumpen med integrerad frekvensomvandlare

Innovation inom livsmedelsindustrin!

Reducerad utvecklingstid och ökad produktivitet för maskinbyggare

-Hur kan IO-Link öka prestandan i ert nätverk?

Webinar Motion Analyzer Online Tool

Ny medlem i vår kollaborativa familj! Liten robot, mer lyftkraft!

Träffa AxFlow i Norrköping 10-11 april 2019

JUMOs produkter tar steget in i den digitala framtiden med ny hårdvara och mjukvaruplattform

Det finns ingen Industri 4.0 utan OPC UA

Besök JUMO på Hannovermässan 1-5 april 2019

FANUC’s 450 tons helelektriska formspruta kommer till Europa

Nyhet från Watson-Marlow Fluid Technology Group

Robust optisk överföring i populär kontakdonsfamilj

Träffa AxFlow på Euro Expo Skellefteå 20-21 mars 2019

RS Components och AVX ingår globalt partnerskap för distribution

Webinar: Integrated Architecture Builder

DesignSpark, forumet för utvecklare och konstruktörer, har nu mer än 750 000 medlemmar

RS Components presenterar industriella frekvensomvandlare från Rexroth för ...

RS Components lanserar banbrytande arbiträr funktionsgenerator från Tektron...

Cirkulära kontaktdon uppfyller senaste medicinska IEC 60601-1-krav

FANUC´s partner ACG kinna Automatic ställer ut på hemtextilmässa i Tysklan...

RS Components tecknar ett franchiseavtal med CTS för distribution av elektr...

Sänd till en kollega

0.118