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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik

Masterarbeit

Entwicklung eines Drucksensors mit Hilfe von druckbaren metallorganischen Gerüstverbindungen

Biogasanlagen können durch präzise Sensoren für Parameter wie Druck, Temperatur, Leitfähigkeit und pH-Wert effizienter betrieben werden, doch es fehlt bislang an Technologien zur Echtzeitmessung. Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) sollen dabei als Sensormaterial für Drucksensoren dienen, die mittels Inkjet-Drucks auf funktionalisierbaren Interdigitalstrukturen auf einem Sensorarray aufgebracht werden und so eine höhenaufgelöste Messung wichtiger Parameter ermöglichen.

REM-Aufnahme. Zusehen ist eine Interdigitalstrukur. Darauf befinden sich kleine Partikel. © Lasse Wegener​/​TU Dortmund

Ziel der Arbeit

Das Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung eines druckbaren Drucksensors auf Basis von metallorganischen Gerüstverbindungen, der für den Einsatz in Biogasreaktoren geeignet ist. Der Sensor soll mittels Inkjet-Drucktechnologien direkt auf ein Substrat aufgebracht werden. Dabei soll durch die Optimierung des Druckprozesses das präzise und reproduzierbare Aufbringen der MOF-Schichten gewährleistet werden.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Entwicklung des Sensors für die Durchführung höhenaufgelöster Dichtemessungen, dazu soll ein Sensorarray mit funktionalisierbaren Interdigitalelektroden hergestellt werden auf dem auch die Drucksensoren aufgebracht werden können. Der Sensor soll umfassend charakterisiert werden, wobei die Empfindlichkeit, Stabilität und Funktionalität unter variierenden Druck-, Dichte- und weiteren Umweltbedingungen getestet werden sollen. Abschließend soll der Sensor unter simulierten Einsatzbedingungen in Biogasreaktoren evaluiert werden, um seine praktische Anwendbarkeit zu validieren.

Betreuung

Die Arbeit wird vom Team der Professur Sensorik betreut und interessierte Kandidat*innen wenden sich für weitere Fragen bitte an:

abschlussarbeiten.sen.etittu-dortmundde