Life Sciences

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LIPS - Liquid Interface Pressure Sensors

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Angebotsbeschreibung

Ref.-Nr. 4295

Bioniker an der Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn haben eine völlig neue Klasse von Druck- und Strömungssensoren erdacht. Der weithin bekannte „Lotus-Effekt“ ermöglicht heute z. B. selbstreinigende Hausfassaden, Textilien oder Felgensprays. Darüber hinaus gibt es in der Natur Oberflächen, die unter Wasser trocken bleiben. Seit mehr als einem Jahrzehnt erforscht die Arbeitsgruppe derartige Oberflächen und bildet sie im Labor nach.

Die Blätter einiger Schwimmfarne beispielsweise weisen an ihren Oberflächen hydrophobe – also wasserabweisende – Haarstrukturen auf. Dabei sind die Haare an den Spitzen hydrophil, also wasseranziehend. Durch die hydrophoben Haare verbleibt unter Wasser an der Blattoberfläche eine Luftschicht, die durch die hydrophilen Haarspitzen stabilisiert wird. Dieses Phänomen bezeichnet man als „Salvinia-Paradoxon“. Zusammen mit Bionikern um Professor Dr. Horst Bleckmann entstand jetzt die Idee, die unter Wasser lufthaltenden Oberflächen in der Sensorik einzusetzen. Durch das Wasser laufende Druckwellen und statischer Druck werden von der inkompressiblen Flüssigkeit an die kompressible Luft weitergegeben. Die Wasser- / Luft-Grenzschicht dient gewissermaßen als Membran, die sich unter Druck verformt. Auf die Haare, die für die permanente Luftschicht verantwortlich sind, wirken Kräfte. Deren Messung liefert die Druckinformation.

Keywords: Drucksensor, Flüssigkeits-Gas-Grenzfläche, gashaltende Oberfläche, Pressure sensor, liquid-air-interface, gas retaining surface
 

Die neuartige Lösung der Bonner Wissenschaftler ermöglicht völlig neue Formen von Drucksensoren bis hin zu Hydrophonen, neue Möglichkeiten zur Strömungsdetektion und Kombinationen von Strömungs- und Drucksensoren. Neuartige Sensoren, die dazu noch hochempfindlich sind und ein stark verbessertes Auflösungsvermögen aufweisen. Die Konstruktion korrosionsgeschützter Sensoren kann ebenfalls stark vereinfacht werden, da die eigentliche Sensorik prinzipbedingt nicht mehr mit Wasser in Berührung kommt.

Das Prinzip der bionischen Sensoren ist nicht nur auf Luft- / Wasser-Grenzschichten beschränkt. Grundsätzlich kommen alle Oberflächen in Betracht, die in einer Flüssigkeit lange genug eine Gasschicht halten können.
Die Abmessungen der Haarstrukturen können in einer Größenordnung von Nano- bis Millimetern liegen. Insbesondere dadurch sind Empfindlichkeit und Auflösung in weiten Bereichen einstellbar.

Aktueller Stand

In ersten Experimenten wurde die Funktionalität der Erfindung nachgewiesen.

PROvendis sucht im Namen der Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Unternehmen, die an einer Weiterentwicklung zur Produktreife und an einer Lizenz interessiert sind.

Gern informieren wir Sie über den aktuellen Schutzrechtsstatus.

 

 


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