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

Preemraff utrymt – svavelläcka

Kinesisk cyberattack mot SKF

Plus

Lignin + cellulosa = kolfiber

Lättvikt blir en allt viktigare egenskap särskilt inom fordonsindustrin vilket öppnar upp för kolfiber. Dagens kolfiber är dock ofta fossilbaserad vilket knappast är förenligt med framtidens material utan många tittar på bioråvaror, som att göra kolfiber från lignin och cellulosa.

Skadeståndskrav mot Boliden avvisas av HD

"Svenska företag måste engagera sig"

Stora Enso öppnar för besök i sommar

Nyhetsbrev

Nu öppnar kommunen för expansionen

Arkiv

Oljeriggoperatör i konkurs

KM7 har startat på Gruvöns Bruk

Med sina 350 meter är den en av världens största kartongmaskiner. Nu har produktionen startat med KM7 vid Gruvöns Bruk i Grums.

Världen producerar allt mer stål

Jätteventiler till testanläggning

Stor industribrand för andra gången

SKF förvärvar RecondOil Sweden

Sveriges mest fartfyllda tävling

Så här i sommartider vill vi gärna bjuda på lite semestertips. Kanske har ni fortfarande någon lucka på semestern som inte är inplanerad. Då kan vi bara inte undanhålla er denna information. Lägg er i hårdträning.

Plus

Mäta rätt ska vara lätt

En processindustri består ofta till stor del av rör för transport av vätskor eller gaser och flödesmätning är därför a och o, men det finns många varianter. Vi har tittat närmare på mätarna.

155 får gå när pappersmaskin stängs

Hade skägg - blev uppsagd

Beijer Tech köper finskt bolag

Sandvik slutför förvärv i Kanada

Sandvik har nu slutfört förvärvet av kanadensiska Newtrax och kan därmed förstärka sin digitala verktygslåda med teknologi för trådlös uppkoppling i gruvmiljö.

Vi bjuder på entré till EMO

Unik rening av läkemedel i dansk anläggning

Storbrand på raffinaderi

40 procent vill bygga nya reaktorer

Här kan framtidens uran tillverkas i Finland

Går från Holmen till Boliden

Nu ska de utvinna naturgas i Sverige

"Gruvorna kommer undan för billigt"

Papperstillverkaren fortsätter vara hållbar

Högsta domstolen får avgöra tillståndet

Svenska industriföretag redo för 5G

Oljeutsläpp hos pappersbruket

Beslut skjuts upp - nu planeras för nästa raffinaderi

Vid Biobase visas ny teknik för tillverkning av ligninolja

Klimatneutral cementindustri

Gruvornas roll i en hållbar framtid

Ny förening för standardiserat datautbyte

Se alla Företagens egna nyheter

Följ med Wexoe till Rockwell Automation TechED i München 21-24 oktober 2019

RS Components får distributionsrättigheter för passiva komponenter från Yageo

Hygienisk , exakt och robust tryckgivare - JUMO TAROS S46 H

Vad är kopplingen mellan Industry 4.0 och IO-Link?

R 5 0760 A PLUS den intelligenta vakuumpumpen med integrerad frekvensomvandlare

När det krävs stor noggrannhet är avståndsmätare rätt val!

RS Components lanserar en serie kompakta industriella kontaktdon för hög överföringshastighet

RS Components lanserar en ny serie DC-DC-omvandlarmoduler med hög effekttäthet

RS Components presenterar ny och mycket prisvärd PoE-testare från Fluke Networks

Vilka är fördelarna med elektrisk drivteknik?

Följ med Wexoe till Rockwell Automation Fair i 18-21 November 2019

Alitea-varumärket firar 40 år!

RS Components lanserar USB- och AV-kablar från RS PRO

Uppfyll de höga kraven inom livsmedelsindustrin med IO-Link-lösningar från Balluff!

Öka effektivitetsnivån och kvalitén i era automationsprocesser!

Möjlighet att ha översikt på temperaturen i många olika applikationer samtidigt, går det?

Tillförlitlig information av era automationsprocesser i realtid!

Välj rätt bland våra belysningsmetoder!

RS Components introducerar en IoT-utvecklingssats med Bluetooth® Low Energy från ON Semiconductor

Exakta positioner med pneumatiska cylindrar!

RS Components lancerar Hartning kontaktdon med påmonterad anslutningskabel

Problem i industriella nätverk eller bussystem.

RS Components ingår partnerskap med TE Connectivity för att lansera ett TE-...

RS Components introducerar LoRa-kommunikationsmoduler med utökad prestanda ...

KUNBUS-industridatorer som bygger på Raspberry Pi finns nu hos RS Component...

Sänd till en kollega

0.112