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

"Automation är oerhört viktig för svensk industris konkurrenskraft"

Stopp hos kärnkraftverken

Övervakar processanläggningar på distans

Ringhals invaderat - av musslor

Plus

Utnyttja gruvorna smartare

Att utnyttja befintliga gruvor mer optimalt vill många. Allt fler blir även intresserade av att försöka utvinna mer ur nedlagda gruvor eller kanske från det gruvavfall som deponerats genom åren. Process Nordic presenterar här några exempel på vad som är på gång inom området.

Får sitt största kontrakt någonsin

Nyhetsbrev

Byggstart för världsunik fabrik

Bli den mest avancerade, automatiserade och flexibla fabriken inom robotindustrin globalt.

Arkiv

Storföretagens datatrafik avlyssnad

Spana in det senaste på Water & Waste

En helt ny mässa i nyinvigda lokaler men det viktigaste är att det nu skapas en mötesplats för alla med intresse inom avfall, återvinning eller vattenhantering.

Plus

Bättre luftning med ny teknik

Vi har talat med Johan Eriksson som efter att ha arbetat med olika typer av luftare i många år tröttnade på att de inte alltid är så effektiva och utvecklade en ny typ som nu har testats i skarpt läge.

Permitterar 300 anställda

Avmattning för leverantörer till oljeindustrin

Kris för återvunnet papper

Varför händer inget med Industri 4.0?

Får bidrag till koldioxidlagring

Delgiven misstanke om arbetsmiljöbrott

Vill dumpa radioaktivt avfall i havet

Ska ABB styckas igen?

ABB kan vara på väg att sälja av ytterligare en del av verksamheten. Uppgifterna kommer samtidigt som ABB inviger ett nytt högeffektlabb inom just detta område.

Ny forskning om skiftarbete

Gaslarm utrymde BillerudKorsnäs

De kan gå hem – med lön

Olagliga protester i helgen stoppade naturgas

Bruket räddas trots koncernens storvarsel

Plast av jäst

Svagare resultat för oljebolaget

Minskade beställningar från offshore ger varsel

Arbetsmiljöverket utreder explosionen

Regeringen vill veta mer om AI

ABB hjälper kraftbolag i Brasilien

Köp bälgen på nätet

Vill starta gigantisk batterifabrik

Metallföretag får böter

De tjänar miljoner på utsläppsrätter

Boliden gräver med spade

Säljer flisskanner till pappersbruk

Brand hos kemikalietillverkaren

Se alla Företagens egna nyheter

För alla oss som tycker om choklad!

Nyttja den information du redan har i er produktion!

Låt oss på Balluff lysa upp din dag!

RS Components lanserar en värmekamera i fickformat från Fluke

Varför du bör använda dig av RFID-teknik!

Tre sätt att konfigurera en splitter och nyttja kraften i stift 2!

Hur god spårbarhet har du?

Se oss på Balluff som er Bodyguard för era processer!

Anmäl er till kostnadsfritt JUMO webinar inom ph-mätning och mätteknik- 3 september

Hur du väljer de bästa belysningsteknikerna för din maskinvision!

Träffa oss på EURO EXPO i Värnamo

EMC probelm i industriella nätverk

Lindh Automation - Fit4PROFINET package

Spåra, identifiera, blippa - klart!

Hur revolutionerar IO-Link den totala utrustningens effektivitet?

Hur snabbt kan ni ändra format i er tillverkningsprocess?

Förberedd för industri 4.0: Ny lamellvakuumpump med tryckreglering

Nivåavkänning och meddelanden till logistikpartner!

RS Components får utmärkelse av TDK-Lambda

Balluff har tilldelats en utmärkelse!

RS Components lanserar labbaggregat med automatisk anpassning av strömstyrk...

RS Components lanserar lättanvända oscilloskop från Tektronix för felsökni...

Vad gör vi på Balluff?

Hur mycket läser du?

Affärsområdesansvarig till Ferroman Engineering AB, Göteborg

Sänd till en kollega

0.112