Forschungsschwerpunkte

Mensch-Technik-Interaktion

  • Entwicklung haptischer (taktiler) Aktorik auf Basis von Strukturschwingungen in Platten
  • Analyse und Synthese zeitlich und örtlich definierte Auslenkung unter Anwendung der Zeitumkehr von elastischen Wellen
  • Erarbeitung umfangreichen Verständnisses der komplexen transienten Schallfelder in homogenen und heterogenen Medien, des Schallwandler-Verhaltens und Bewertung von Reflexions- und Streueffekten
  • Analyse von Modenkonversions-Phänomenen im Ausbreitungsmedium
  • Nutzbarmachung für Multi-Touch Interaktionssysteme
  • Ansätze zur Verfahrensoptimierung und verbesserten räumlich-zeitlichen Fokussierung akustischer Energie durch Kopplung einer chaotischen Kavität

 

Sensorintegration in kostengünstige, Kunststoff-basierte Fluidikplattformen

  • Entwicklung von Strategien zur Integration von Sensor- und Messtechniken in „Disposable“-basierte Fluid-Analyse


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  • Entwurf und Aufbau (mikro-)fluidischer Einweg-Testträger mit integrierter o. modular ergänzbarer Analysetechnik, beispielsweise mit 3D-Druck (Filament-basiert) oder Abformungsverfahren (Softlithografie)
  • Mikrocontroller-basierte Datenerfassung und –verarbeitung
  • Kopplung von Messtechnik und etablierten „Endgeräten“ (Smartphones, Tablets) zur Visualisierung, Dateninterpretation & Diagnose am „point-of-care“ sowie telemedizinischen Weiterverarbeitung (individualisierte Medizin)

 

Mikrofluidische Messzellen zur Inline-Analyse von Fluiden

  • Entwicklung Silizium-, Polymer-basierter mikrofluidischer Funktionselemente für

           Transport und Mischung flüssiger Phasen
           Manipulation/ Separation partikulärer Phasen in flüssiger Matrix
           Analyse quantitativer Fluidmerkmale

  • darauf aufbauende anwendungsspezifische Entwicklung von Lab-on-Chip Systemen mit spezifischer Sensorik/-Aktorik-Funktionalität
  • Integration u.a. von impedanzspektroskopischen, optischen, elektrochemischen Messprinzipien

 

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Messtechnische Systeme für mikroresonante Sensoren

  • Massensensitive Normalfeld-angeregter Schwingquarz als chemischer, physikalischer oder biologischer Sensor (quartz crystal microbalance QCM)
  •  Synthese, Charakterisierung und Testung von speziellen Sensor- und Funktionsschichten
  • Online-Messung des Dichte-Viskositäts-Produkts
  • Aufzeigen der Kinetik biologischer/chemischer Wechselwirkungen und von Grenzflächenphänomenen

 

  • Lateral-Feld angeregte Schwingquarze als alternative Form zur o.g. Standardkonfiguration QCM mit kombinierter mechanischer (Dichte-Viskosität) und dielektrischer (Leitfähigkeit, Permittivität) Empfindlichkeit
  • Identifikation und Bewertung der verschiedenen Resonanzmoden unter variabler Beladung mit einem Analyten (experimentell, numerisch)
  • Charakterisierung des elektromechanischen Übertragungsverhaltens der Sensoren bei Wechselwirkung mit einem Medium
  • Untersuchung des Einflusses verschiedener Elektroden-Designs auf das Resonanzverhalten
  • Fertigungstechnische Kombination beider Sensoransätze (Normalfeld-/Lateralfeld-angeregt) zur simultanen Charakterisierung von Flüssigkeit

 

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  • Entwicklung spezifischen Hard- und Softwaresystems zur simultanen, mehrkanaligen Ansteuerung und Analyse der Einzelresonatoren
  • Skalierung und Miniaturisierung in Arraystrukturen

 

  • Phononische Kristalle (PnC): periodische akustische Strukturen mit spezifischer räumlicher Verteilung von physikalischen Eigenschaften
  • theoretische und experimentelle Analyse des resonanten Verhaltens einer akustisch angeregten periodischen Anordnung von Kavitäten (= PnC) mit eingeschlossenem Fluid
  • Quantifizierung von Fluideigenschaften auf Basis des resonanten Verhaltens
  • Untersuchung von Fragestellungen der Miniaturisierung und Integrierbarkeit in fluidische Sensorplattformen (Stichwort „built-in sensor“, Lab-on-chip)

 

Letzte Änderung: 05.12.2018 - Ansprechpartner:

Sie können eine Nachricht versenden an: Prof. Dr.-Ing. Ulrike Steinmann
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