19.01.2018 - Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU)

Neue Generation ultradünner Feuchtigkeitssensoren

Photonische Kristalle, die nur aus wenigen 2D-Nanofolien und Nanopartikeln oder zwei alternierenden Nanofolien-Materialien bestehen, stellen eine neue Generation ultradünner Feuchtigkeitssensoren dar.

Forscher um Bettina Lotsch vom Department Chemie der LMU und dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart haben ein funktionales kolorimetrisches Sensormaterial mit erhöhter Sensitivität und optischer Qualität bei reduzierten Produktionskosten entwickelt. Diese neuartigen Feuchtesensoren sind aus mehrschichtigen Nanostrukturen aufgebaut, die periodisch angeordnet sind, und bestehen aus feuchteempfindlichen 2D-Nanofolien mit einem extrem hohen Brechungsindex als aktivem Bestandteil.

Die Sensoren für die Messung von Luftfeuchtigkeit bestehen entweder aus Nanofolien und Nanopartikeln oder aus zwei verschiedenen Nano-Materialien. Diese photonischen Kristalle besitzen exzellente optische und sensorische Eigenschaften, aufgrund der ausgeprägten Quelleigenschaften und des hohen Brechungsindexkontrasts innerhalb der Struktur. „Es ist beeindruckend, dass das Aufeinanderschichten von nur fünf oder sieben Schichten von Nanofolien und Nanopartikeln auf einem Glasträger schon ausreichen, um funktionale Feuchtigkeitssensoren herzustellen, die in ihren optischen und sensorischen Eigenschaften mit kommerziellen Systemen vergleichbar sind”, sagt Katalin Szendrei-Temesi, die Erstautorin der Publikation, die aktuell im Fachmagazin Advanced Functional Materials veröffentlicht ist. „Solche ultradünnen Designs führen zu reduzierten Material- und Produktionskosten verglichen mit Sensoren von höherer Schichtdicke.“

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