P7.15 - Optische Gassensorik mit chiral-nematischen Flüssigkristallen und koaxialem Elektrospinnen

Event
12. Dresdner Sensor-Symposium 2015
2015-12-07 - 2015-12-09
Hotel Elbflorenz, Dresden
Chapter
P7. Neuartige Sensormaterialien und -technologien
Author(s)
L. Pschyklenk, P. Kaul - Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Rheinbach/D, T. Wagner - Universität Paderborn/D
Pages
278 - 282
DOI
10.5162/12dss2015/P7.15
ISBN
978-3-9813484-9-1
Price
free

Abstract

Durch Dotierung eines nematischen Flüssigkristalles mit einer chiralen Substanz wird eine helikal strukturierte Phase induziert, die in der Lage ist, einfallendes Licht wellenlängenselektiv zu reflektieren. Bei der Reaktion des Dotiermittels mit einem gasförmigen Analyten verändern sich die Ganghöhe dieser Struktur und damit die reflektierte Wellenlänge. Liegt diese im Bereich des sichtbaren Lichts, ist eine Farbänderung mit dem menschlichen Auge zu beobachten. Es ist dabei sinnvoll den Flüssigkristall z.B. in einem Polymer einzukapseln, um ihn vor mechanischen Einflüssen und Umwelteinflüssen zu schützen. Eine Möglichkeit zur Einkapselung ist das koaxiale Elektrospinnen. Vorteile sind unter anderem die Realisierung einer großen Oberfläche und einer sehr geringen Wanddicke der schützenden Schale, die die Diffusion von Gasen durch die Wand hindurch ermöglicht. Um die Funktionsfähigkeit eines solchen Sensors zu testen, wurde ein CO2-sensitiver Flüssigkristall verwendet. Dieser wurde in eine Schale aus Polyvinylpyrrolidon (PVP) versponnen und die Reaktion mit CO2 spektroskopisch analysiert.

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