Dissertation
Chemical gas sensors based on functionalized self-actuated piezo-resistive cantilevers
Abstract
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Anwendung funktionalisierter Mikrocantilever mit integrierter bimorpher Aktuation und piezo-resistiver Detektion als chemische Gassensoren für den schnellen, tragbaren und preisgünstigen Nachweis verschiedener flüchtiger Substanzen. Besondere Beachtung erfährt die Verbesserung der Cantilever-Arbeitsleistung durch den Betrieb in speziellen Modi. Weiterer Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von spezifischen Sorptionswechselwirkungen und Anwendung von innovativen Funktionsschichten, die bedeutend auf die Sensorselektivität wirken.
Abstract
This thesis is focused on the application of functionalized microcantilevers with integrated read-out and actuation for chemical gas sensors, which are capable to fast, portable, and low-cost detection and recognition of different volatile analytes. Special attention is paid to the improvement of the microcantilever transducer performance by operating the cantilevers at peculiar modes. Another important emphasis is consideration of specific sorption interactions and application of novel functionalization coatings, which contribute significantly to the sensor selectivity.
This thesis is focused on the application of functionalized microcantilevers with integrated read-out and actuation for chemical gas sensors, which are capable to fast, portable, and low-cost detection and recognition of different volatile analytes. Special attention is paid to the improvement of the microcantilever transducer performance by operating the cantilevers at peculiar modes. Another important emphasis is consideration of specific sorption interactions and application of novel functionalization coatings, which contribute significantly to the sensor selectivity.
Анотація
Дисертація фокусується на використанні функціоналізованих мікрокантилеверів з інтегрованим зчитуванням та актюацією для хімічних газових сенсорів, що здатні до швидкого, портативного та дешевого виявлення та розпізнавання різноманітних летючих сполук. Особлива увага приділяється покращенню технічних характеристик мікрокантилеверного перетворювача шляхом введення особливих режимів його роботи. Інший важливий аспект дисертації полягає в розгляді певних сорбційних взаємодій та застосуванні нових функціоналізаційних шарів, що суттєво впливають на селективність сенсорів.
Дисертація фокусується на використанні функціоналізованих мікрокантилеверів з інтегрованим зчитуванням та актюацією для хімічних газових сенсорів, що здатні до швидкого, портативного та дешевого виявлення та розпізнавання різноманітних летючих сполук. Особлива увага приділяється покращенню технічних характеристик мікрокантилеверного перетворювача шляхом введення особливих режимів його роботи. Інший важливий аспект дисертації полягає в розгляді певних сорбційних взаємодій та застосуванні нових функціоналізаційних шарів, що суттєво впливають на селективність сенсорів.