Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Möbius, Martin
Otto, Thomas (Prof. Dr.-Ing. habil.) ; Kroll, Lothar (Prof. Dr.-Ing. habil.)
Nutzung der Photolumineszenz von Quantenpunkten für die Belastungsdetektion an Leichtbaumaterialien
Load detection on lightweight structures using quantum dots photoluminescence
Kurzfassung in deutsch
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines neuartigen, autarken, folienbasierten Sensorsystems für die Belastungsdetektion an Leichtbaumaterialien. Das integrierte Sensorsystem ist in der Lage mechanische Belastungen über die Photolumineszenz von Quantum Dots visuell darzustellen, wodurch strukturelle Defekte in Leichtbaumaterialien frühzeitig erkannt und ein Totalausfall einer gesamten Leichtbaukonstruktion verhindert werden kann. Dies führt neben einer erhöhten Sicherheit einzelner Komponenten und kompletter Konstruktionen auch zu Gewichts-, Kosten- und Rohstoffersparnissen. Die gezielte Beeinflussung der Photolumineszenz von Quantum Dots durch Ladungsträgerinjektion als Hauptmechanismus des Sensorsystems erfordert spezielle Lagenaufbauten von Dünnschichtsystemen. Durch die Kombination dieser Dünnschichtsysteme mit piezoelektrischen Materialien entsteht ein autarkes Sensorsystem, wodurch eine Auswertung, Visualisierung und Speicherung der Information über eine stattgefundene mechanische Belastung an Leichtbaumaterialien auf kleinsten Raum erreicht wird.
Kurzfassung in englisch
This work focuses on the development of a novel, self-sufficient, film-based sensor system for load detection on lightweight materials. The integrated sensor system is capable to visualize mechanical loads on lightweight structures by quenching the photoluminescence of quantum dots. Structural defects in lightweight materials can thus be detected at an early stage and total failure of an entire lightweight structure can be prevented. In addition to increased safety of individual components and complete structures, this also leads to weight, cost and raw material savings. The quenching of the photoluminescence of quantum dots by charge carrier injection as the main mechanism of the sensor system requires special thin-film layer stacks. By combining these thin-film layer stacks with piezoelectric materials, a self-sufficient sensor system is created. An evaluation, visualization and storage of the information about a mechanical load that has taken place on lightweight materials is thus achieved in a very small space.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Zentrum für Mikrotechnologien (ZfM) | |
| Fakultät: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Otto, Thomas (Prof. Dr.-Ing. habil.); Martin, Jörg (Dr.) | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-733614 | |
| Quelle: | Chemnitz : MONARCH (Dokumenten- und Publikationsserver der TU Chemnitz), 2021. - 132 S. | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Quantenpunkte , Photolumineszenz , Ladungsträgerinjektion , Quenching , autarkes integriertes Sensorsystem , Leichtbaumaterialien , mechanische Belastung , organische Halbleiter , Speicherzeit , Zustandsüberwachung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Quantum Dots , Photoluminescence , charge carrier injection , quenching , self-sufficient integrated sensor system , lightweight materials , mechanical load , organic semiconductors , storage time , condition monitoring | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 11.12.2020 | |
| OA-Lizenz | CC BY-SA 4.0 |
