26 27 ct.qmat ct.qmat Topologischer Drucksensor mit Potenzial Game-Changing Topological Pressure Sensor Der Aufbau des topologischen Drucksensors in einer schematischen Darstellung. Zwischen zwei Spiegeln schwingt Licht, dessen Wellenlänge vom Spiegelabstand abhängt. Der Raum zwischen den Spiegeln enthält ein Material, das wiederum abhängig von der Wellenlänge Licht absorbiert. Bei Druck ändert sich der Abstand zwischen den Spiegeln und die Änderung der Lichtdurchlässigkeit wird durch eine Photodiode gemessen. Indem für die beiden Spiegel eine spezielle topologische Geometrie verwendet wird, lässt sich die Messgenauigkeit des Sensors deutlich verbessern. Doktorand Jakob Lindenthal, der für ct.qmat an der TU Dresden forscht, präsentiert den topologischen Drucksensor. PhD student Jakob Lindenthal, currently conducting research for ct.qmat at TU Dresden, presenting the new topological pressure sensor. Kompakte, zuverlässige und kostengünstige Sensoren sind zunehmend gefragt. Bei der automatisierten Datenerfassung – unter anderem durch Industrieroboter oder in der Ermüdungsüberwachung – spielen speziell kraftempfindliche elektronische Komponenten eine wichtige Rolle. Oft ist die Miniaturisierung bei der Drucksensorik jedoch mit größerer Fertigungskomplexität verbunden, was wiederum die Herstellungskosten deutlich erhöht. AREA A B C D #Clever: Kompakter topologischer Drucksensor aus dem ct.qmat-Labor eignet sich für smarte, vernetzte Messsysteme in vielen Bereichen der Technik. #Ingenious: The compact topological pressure sensor developed in ct.qmat’s laboratories is ideal for smart, networked measuring systems. The demand for compact, reliable, and cost-effective sensors, especially those sensitive to pressure, is growing. These components are crucial in automated data collection, for example by industrial robots or in fatigue monitoring. However, the miniaturization of pressure sensors often leads to increased complexity and cost in their production. Enter the novel topological pressure sensor being developed by ct.qmat researchers in Dresden. This innovative optoelectronic device incorporates organic materials, which can be processed using established thin-film techniques. The sensor’s versatile design allows it to be implemented on almost any substrate, and it can be used, for example, to easily and cost-effectively monitor the strain on bridges, in aircraft engines, and on load-bearing components in machinery. Thanks to its modular design, the sensor can also be retrofitted to existing systems and adapted to various load scenarios. Hier setzt ein neuartiger topologischer Drucksensor an, den ct.qmat-Forschende in Dresden entwickelt haben und der vergleichsweise einfach herstellbar ist. Denn bei diesem optoelektronischen Bauteil werden zum Beispiel organische Materialien verwendet, die sich mit etablierten Dünnschichttechniken verarbeiten lassen. Das Bauelement kann auf fast jedem Substrat aufgebracht werden. Der neue Sensor ermöglicht, die Belastung von Brücken, in Flugzeugtriebwerken oder tragenden Maschinenteilen kostengünstig und einfach zu überwachen. Durch sein modulares Aufbauprinzip lässt er sich an älteren Anlagen nachrüsten sowie an verschiedene Belastungsszenarien anpassen. Schematic illustration of the topological pressure sensor. Light oscillates between two mirrors, its wavelength varying based on the distance between them. The gap between the mirrors contains a light-absorbing material responsive to different wavelengths. When pressure is applied, the gap alters. The resulting change in light transmission is measured by a photodiode. The sensor’s precision is further enhanced by employing a unique topological geometry for the mirrors.
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