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FP6

NANOCHEMSENS — Ergebnis in Kürze

Project ID: 505895
Gefördert unter: FP6-NMP
Land: Deutschland

Chemische Sensoren optimieren

Eine EU-finanzierte Initiative hat grundlegende Untersuchungen zur nanostrukturierten Sensorentwicklung durchgeführt. Von den Resultaten verspricht man sich eine Verbesserung der bereits bestehenden Technologien und die Stärkung der exzellenten europäischen Spitzenleistungen auf dem Gebiet.
Chemische Sensoren optimieren
Mit dem Aufkommen der Nanotechnologie sind bei verschiedenen Typen von Sensoren Nanostrukturen in den breiten Einsatz übernommen worden. Aufgrund ihrer geringen Größe haben Nanostrukturen und -materialien modifizierte physikalische und chemische Eigenschaften, so dass zum Beispiel winzige Mengen chemischer Dämpfe erforderlich sind, um ihre elektrischen Eigenschaften verändern. Infolgedessen können sie sehr geringe Konzentrationen eines bestimmten chemischen Stoffs erkennen.

Die EU finanzierte das Nanochemsens-Projekt ("Nanostructures for chemical sensors"), um die im Nanobereich auftretenden Phänomene besser zu verstehen, die nanostrukturierte Sensoren und funktionalisierte Oberflächen steuern. Oberstes Ziel war es, derartige Phänomene auszunutzen, um für die Oberflächenwissenschaften geeignete Tools und nanotechnologische Prozesse für die chemischen Sensoren der Zukunft zu entwickeln.

Das Forscherteam entwickelte in einem ersten Schritt geeignete Verfahren zur kontrollierten Fertigung nanostrukturierter Sensoren und untersuchte die Sensor-/Molekül-Wechselwirkungen auf funktionalisierten Oberflächen. Die Wissenschaftler verwendeten Titandioxid - einen Halbleiter, der seit langem bei oberflächenwissenschaftlichen Untersuchungen im Einsatz ist und ein idealer Kandidat ist -, um die Eigenschaften der auf dessen Oberflächen hergestellten Nanostrukturen zu erforschen. Aufgrund der hohen Sensitivität gegenüber verschiedenen Gasen (NOx, H2S, NH3, O3) wurde auch Wolframoxid für den Bau von Dünnschichtsensoren erkundet.

Den Projektpartnern gelang die Bestimmung der Spannungskurven für ein einzelnes Platinteilchen mit einem Durchmesser von 8 nm zu, das auf einer sauberen Titanoxidoberfläche abgelagert wurde. Außerdem wurden verschiedene Oberflächenreaktionen in Hinsicht auf die Querempfindlichkeit von Oxidsensoren gegenüber Feuchtigkeit getestet. Schließlich wurden Mischungen aus Metalloxiden und organischen Filmen auf ihre Einsatzmöglichkeiten als Sensorschichten zur Detektion flüchtiger organischer Verbindungen hin untersucht.

Die Umsetzung von Nanochemsens im Zusammenhang mit den Konzepten zur Oberflächenwissenschaft und Nanotechnologie in der Forschung und Entwicklung (FuE) auf dem Gebiet der Sensorik wird wissenschaftliche und technologische Fortschritten nach sich ziehen sowie die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Sensorfirmen stärken.

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