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Nghia Trong Dinh

    Direkter Drucksensor unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren-Nanokompositen
    • Im Gegensatz zu herkömmlichen Dehnungsmessstreifen zeigen Carbon nanotube (CNT)-basierte Komposite eine ausgeprägte Druckabhängigkeit des Widerstandes. Dadurch können Drucksensoren aus CNT-Nanokompositen ohne Verformungskörper wie Biegebalken entwickelt werden. Diese Arbeit zielt auf die Entwicklung und Charakterisierung eines neuartigen Sensors aus CNT-Nanokompositen ab. Der Sensor, der aus Multi-walled carbon nanotube (MWCNT)-Epoxidharz und interdigitalen Elektroden besteht, soll auf wenigen Quadratzentimetern Drücke im Megapascal-Bereich messen. Die Herstellung der MWCNT-Epoxidharz-Dispersion erfolgte mechanisch, gefolgt von der Erstellung druckempfindlicher Schichten durch Schablonendrucktechnik. Die Variationen der Herstellungsparameter und des Füllstoffgehalts der MWCNTs wurden untersucht, um deren Einfluss auf das mechanische, thermische und elektrische Verhalten zu analysieren. Die mechanischen Eigenschaften wurden durch Zugversuche und dynamisch-mechanische Analysen charakterisiert. Die MWCNT-Komposite zeigten eine signifikante Erhöhung der Zugfestigkeit und der Glasübergangstemperatur im Vergleich zu reinem Epoxidharz. Eine hohe Druck- und Temperaturempfindlichkeit wurde bei niedrigem Füllstoffgehalt festgestellt. Die realisierten Sensoren lieferten zuverlässige Signale bei Belastungen bis zu 20 MPa (2 kN). Zudem wurde der Temperatureinfluss zwischen −20 °C und 50 °C durch eine Wheatstonesche Brückenschaltung kompens

      Direkter Drucksensor unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren-Nanokompositen