Helmholtz Innovation Lab FlexiSens

FlexiSens konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung von flexiblen und druckbaren Magnetfeldsensoren auf der Basis des Hall-Effekts und magnetoresistiver Effekte. Diese neuartigen auf ultradünnen flexiblen Substraten entwickelten Hochleistungs-Magnetfeldsensoren besitzen eine hohe mechanische Anpassungsfähigkeit. Flexible und gedruckte Sensoren können aufgrund ihrer extrem dünnen und unkonventionellen mechanischen Eigenschaften nicht nur auf verschiedene flache, sondern auch gekrümmte Objekte angewendet werden.

Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V.

Melanie Giebel

Melanie Giebel

Technologiemarketing HZDR

Details

FlexiSens

Problem

Magnetfeldsensoren erfassen, messen und steuern jede Art von Bewegung: Translation, Rotation, Vibration, Distanzierung. Sie sind schnell, langlebig und sehr zuverlässig. Konventionell sind die Sensoren starr. Unsere Technologie ermöglicht die Entwicklung und Herstellung von flexiblen und gedruckten Sensoren. Die Empindlichkeit gegenüber den Magnetfeldern kann zudem individuell eingestellt werden. Mit unserer Technologie können verschiedene flexible Substrate wie z.B. ultradünne Polymerfolien und herkömmliche flexible Leiterplatten als Magnetfeldsensoren funktionell ausgerüstet werden.

Ziel und Ansatz

Unsere flexiblen Sensoren befinden sich auf polymeren Substraten mit einer Dicke von 1 µm bis 100 µm. Sie können auf einer Probenfläche von bis zu 12” Wafergröße verarbeitet werden. Das Sensorlayout kann vollständig für die spezifische Anwendung konfiguriert werden. Zudem sind die Sensoren mechanisch biegbar bis unter 1 mm Biegeradien bei stabilen elektrischen Eigenschaften trotz mechanischer Verformungen. Die Sensoren sind individuell einstellbar hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern im Bereich von 1 Mikro Tesla (µT) bis 200 mT und arbeiten im für die Automobilindustrie relevanten Temperaturbereich von -40 bis 165 °C.

Ergebnisse und Werte

Die flexiblen Magnetfeldsensoren sind für die Industrie eine ausgezeichnete Lösung zur Echtzeitüberwachung von elektrischen Maschinen und Antrieben: - Elektromobilität (Elektro-Fahrzeuge, Elektro-Fahrräder, Windturbinen) - Hochpräzise Werkzeuge - Magnetlagersysteme Steuerung und Überwachung von Robotern: - Industrie-Roboter - Mechanisch weiche Roboter - Steuerung von soften Aktuatoren In der Consumer-Elektronik sind die GMR-Sensoren ür den Einbau als interaktive Unterhaltungs- und Gebrauchselektronik geeignet: - Berührungslose Schalter - Tragbare Elektronik - Virtuelle und erweiterte Realität - Smarte Textilien - Smart-Home-Anwendungen: Gebäudesicherheit Wir bieten Industrie- und Forschungspartnern: - Verkauf von flexiblen Magnetfeldsensoren (kundenspezifisches Sensordesign) Weiterhin bieten wir als Dienstleistungen: - Großflächige optische Lithographie und Abscheidungen - Strukturelle und magnetische Charakterisierung Darüber hinaus sind wir an einer gemeinsamen Weiterentwicklung im Rahmen von Forschungs- und Validierungsprojekten sowie Auftragsforschung interessiert. In diesem Rahmen ist auch eine Lizenzierung der Technologie möglich.

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