Univerzální senzor

27.3.2019
Citace:
S.Han et al., A Multiparameter Pressure–Temperature–Humidity Sensor Based on Mixed Ionic–Electronic Cellulose Aerogels, Adv.Sci. 2019, 1802128, DOI: 10.1002/advs.201802128
Zdroj
Chemická struktura poly(3,4-ethylenedioxythiofenu),  polystyrensulfonátu, celulózy  a  glycidoxypropyl trimethoxysilanu.

Integrovaný kompaktní senzor, který zároveň detekuje tlak, teplotu a vlhkost, lze připravit z jediného aerogelu. Obecně tak označujeme silně porézní velmi lehký materiál, který získáme odstraněním kapalné součásti gelu. Aerogel pro senzor získáme smísením elektronově vodivého poly(3,4-ethylenedioxythiofenu), iontově vodivého polystyrensulfonátu, nanovláken celulózy a kvůli pružnosti glycidoxypropyl trimethoxysilanu s vodou. Po zmrznutí v kapalném dusíku následuje lyofilizace (sušení mrazem) po dobu 12 hodin. Veškeré molekuly vody v gelu nahradí vzduch, čímž vznikne aerogel. Chemickou strukturu zmíněných sloučenin vidíme na obrázku.

Cihla stojící na bloku aerogelu, Courtesy NASA/JPL-Caltech [Public domain]. Odpor elektronového vodiče poly(3,4-ethylenedioxythiofenu) roste s teplotou, zatímco odpor iontově vodivého polystyrensulfonátu klesá s vlhkostí. Celková vodivost aerogelu při rostoucím tlaku stoupá, protože izolující, vzduchem vyplněné póry se zmenšují. Princip fungování vysvětluje hlavní autor publikace prof.Xavier Crispin ze švédské Linköpingské univerzity: „Novinkou je, že můžeme rozlišovat mezi termoelektrickou odezvou elektronů (danou teplotním gradientem) a iontů (danou vlhkostí) sledováním elektrického signálu v závislosti na čase. To proto, že tyto dvě reakce se vyskytují při různých rychlostech. To znamená, že můžeme měřit tři parametry s jedním materiálem, aniž by byla různá měření provázána.“

 
Odeslat komentář k článku "Univerzální senzor "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Univerzální senzor " e-mailem

Diskuse/Aktualizace