Additive Verfahren zur Herstellung lokaler sensorischer Strukturen für materialintegrierte Messungen: AddSense



Kurzfassung:

Das Projekt AddSense verfolgt die lokale Erzeugung von sensorischen Strukturen mithilfe von additiven Verfahren wie der Drucktechnologie, um materialintegrierte Sensoren und damit sensorische Materialien herzustellen.

Projektbeschreibung:

Die Erforschung und Herstellung materialintegrierter Sensoren ist ein zukunftsorientiertes Gebiet der Wissenschaft. Es ermöglicht physikalische Messgrößen, wie z.B. Dehnung oder Temperatur, aus dem Inneren eines Werkstoffs zu generieren. Dieses konnte bereits für verschiedene Werkstoffe wie Metalle oder Faserverbundwerkstoffe gezeigt werden. Die Sensoren werden i.d.R. mit Leiterplattentechnologien oder der Mikrosystemtechnik hergestellt. Bei beiden Verfahren verwendet man ein Substrat, auf dem verschiedene Schichten aufgebracht und mithilfe von Fotolithographie und Ätzen strukturiert werden. Im Anschluss an die Sensorfertigung erfolgt dann die sog. Hybridisierung, bei der der fertige Sensor in ein Material integriert wird.

Ein neuer Ansatz zur Herstellung sensorischer Materialien ist der lokale Aufbau von Sensorstrukturen mit additiven Verfahren wie dem Drucken. Diese Technologie ist zwischen Leiterplatttechnologie und Mikroystemtechnik angesiedelt und nutzt Vorteile aus beiden Technologien. Im Gegensatz zur Hybridintegration wird die Sensorstruktur direkt lokal auf einem Halbzeug erzeugt, das zu einem sensorischen Bauteil weiterverarbeitet wird. 

Zielsetzung:

Inwieweit im Additivverfahren aufgebrachte Sensoren in Werkstoffe eingebracht werden können ist bisher wenig erforscht. Ziel des beantragten Projekts ist es, diese Lücke zu füllen und die Möglichkeit von gedruckten Sensoren für die Materialintegration wissenschaftlich zu evaluieren. Dafür wird untersucht, mit welchen Möglichkeiten Sensoren in Materialien eingebracht werden können, und wie gedruckte Strukturen das makroskopische Gesamtverhalten eines Bauteils verändern.

 

 

 Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Walter Lang 

IMSAS, NW1, Raum O2120

Tel: +49 421 218 62602

E-mail: wlang@imsas.uni-bremen.de 

 

Das Projekt wurde von der zentralen Forschungsförderung der Universität Bremen im Rahmen von „03 Brückenstellen in die Post-Doc Phase“ ab März 2016 über zwei Jahre gefördert.