Dieser winzige Sensor ist 500.000-mal kleiner als ein menschliches Haar
Der Sensor hat nicht einmal im Ansatz die Breite eines menschlichen Haars. (Foto: Rost9 / Shutterstock)
Piezowiderstände, elektrische Widerstände aus Halbleiterwerkstoff, werden normalerweise zur Erkennung von Vibrationen verwendet. Dabei ist ihr Anwendungsbereich vielseitig, von handelsüblicher Elektronik bis hin zu medizinischen Geräten oder der Luft- und Raumfahrttechnik. Das alltäglichste Beispiel ist wohl der Schrittzähler in Smartphones.
Jetzt haben Forscher einen Piezowiderstand entwickelt, der 500.000-mal kleiner ist als ein menschliches Haar. Das berichtet Scitechdaily. Der innovative Ansatz zielt darauf ab, einen empfindlicheren, miniaturisierten Typ des elektronischen Bauteils zu schaffen, der Kraft oder Druck in elektrische Signale umwandelt.
Dabei wurde betont, dass die molekulare Natur und geringe Größe dieses neuen Piezowiderstands völlig neue Möglichkeiten für Anwendungen wie chemische und biologische Sensoren, Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine sowie Gesundheitsüberwachungsgeräte eröffnen könnten.
Neue Möglichkeiten
„Da sie molekularbasiert sind, können unsere neuen Sensoren zum Nachweis anderer Chemikalien oder Biomoleküle wie Proteine und Enzyme verwendet werden, was für die Erkennung von Krankheiten von entscheidender Bedeutung sein könnte“, sagte Nadim Darwish von der Curtin University, der an dem Projekt mitwirkte.
Der neuartige Piezowiderstand besteht aus einem einzelnen Bullvalen-Molekül, das bei mechanischer Belastung reagiert und ein neues Molekül mit anderer Form bildet. Thomas Fallon von der University of Newcastle erklärte, dass diese verschiedenen chemischen Formen als Isomere bezeichnet werden, und dies das erste Mal sei, dass Reaktionen zwischen ihnen zur Entwicklung von Piezowiderständen genutzt wurden. „Wir konnten die komplexe Reaktionsreihe, die abläuft, modellieren und verstehen, wie einzelne Moleküle in Echtzeit reagieren und sich umwandeln können“, so Fallon.
Insgesamt könnte diese neue Entdeckung die Tür zu einer neuen Ära der molekularen Elektronik öffnen, die nicht nur die Leistung vorhandener Technologien verbessert, sondern auch völlig neue Anwendungen und Innovationen in verschiedenen Industriezweigen ermöglicht.
