Description: Das Projekt "Biologisch abbaubare Werkstoffe für die Herstellung von planaren dickfilmstrukturierten Grundsensoren (Transducer) zur Schadstoffdetektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Hegewald durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Der Hauptanteil der z. Zt. hergestellten Grundsensoren(Transducer) basiert weltweit auf dem Herstellungsverfahren Dickschichttechnologie. Auf einen planaren Grundkörper(Substrat) werden überwiegend im Siebdruckverfahren funktionelle Strukturen aufgetragen, getrocknet und ausgehärtet. Dieses Gesamtsystem wird im Hinblick auf den exponentiell steigenden Markt für Schnelltests zunehmend zu einem Entsorgungsproblem. Das Vorhaben zielt auf die Erprobung und Optimierung biologisch abbaubarer Substratmaterialien in Verbindung mit recyclebaren umweltfreundlichen speziellen Beschichtungsmaterialien planarer dickschichtstrukturierter Grundsensoren (Transducer) für die quantitative amperometrische oder potentiometrische Indikation umweltrelevanter Schadstoffe. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Vorhaben gliedert sich in die folgenden Arbeitsschritte: 1. Testung und Modifizierung biologisch abbaubarer Substratmaterialien; 2. Entwicklung biologisch abbaubarer niedertemperaturhärtender siebdruckfähiger Präparate; 3. Entwicklung und Optimierung des Grundsensor-Layouts; 4. Testung der nach den Punkten 1...3 hergestellten und optimierten Grundsensoren auf ihre biologische Abbaubarkeit im UFZ/UbZ gemäß Lastenheft und einschlägiger Standards; 5. Applikative Charakterisierung und Validierung der Sensoren mittels elektrochemischer Untersuchungsmethoden bei SensLab Leipzig. Dabei werden die Sensoren sowohl als amperometrisches System zur direkten Detektion elektroaktiver Substanzen als auch als Transducer für Biosensoren auf ihre Eignung untersucht. Als Modellanalyte, für die die Sensoren beispielhaft modifiziert werden, sind Wasserstoffperoxid und Phenole vorgesehen. Fazit: Die Vorgehensweise bei der Bearbeitung des Projektes hat sich aus jetziger Sicht bewährt. Systematisch wurden die einzelnen Möglichkeiten der Auswahl der Substratwerkstoffe sowie der Bindemittel für Isolations- und Leitschichten untersucht. Durch die sehr gute Zusammenarbeit mit einer Projektgruppe im Umweltbiotechnologischen Zentrum Leipzig, die an der Entwicklung von PHB-Werkstoffen arbeitet, war es möglich, für das Substrat Materialien einzusetzen, die dem neuesten Stand der Forschung bei biologisch abbaubaren Werkstoffen entsprechen. Bei den Isolations- und Leitschichten wurde die Zusammensetzung systematisch in Richtung eines schnelleren biologischen Abbaus optimiert. Das Hauptziel war die Entwicklung von biologisch abbaubaren Sensorelementen, die nicht als Sondermüll entsorgt werden müssen. Dieses Ziel wurde auf jeden Fall erreicht. Die weiteren Untersuchungen im Umweltbiotechnologischen Zentrum Leipzig haben gezeigt, dass beim biologischen Abbau(vor allem wegen der notwendigen Materialstärke) nicht die hohe Geschwindigkeit erreicht wird, dass auch eine Entsorgung im normalen Kompostierbetrieb erfolgen kann. ...
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Phenol ? Wasserstoffperoxid ? Leipzig ? Biologisch abbaubarer Werkstoff ? Werkstoff ? Entwicklungszusammenarbeit ? Biosensor ? Sensor ? Bindemittel ? Abfallbeseitigung ? Gefährlicher Abfall ? Umweltchemikalien ? Biologischer Abbau ? Biologische Abbaubarkeit ? Chemikalien ? Produktionstechnik ? Schadstoffabbau ? Schnelltest ? Testsubstanz ? Abbaubarkeit ? Forschungskooperation ? Analytik ? Schadstoffnachweis ? Transducer ?
Region: Sachsen
Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1999-08-01 - 2001-08-01
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