Die Messung von stofflichen Konzentrationen mit Hilfe von piezoresistivenHydrogelsensoren birgt
großes Potential für die chemische Mess- und Sensortechnik:Das Wirkprinzip bestehend aus dem
stimulusresponsiven Polymer als Messaufnehmerund einem Drucksensor als Quelldruckwandler
erlaubt das Erfassen verschiedensterSpezies wie pH-Wert Ionenkonzentration oder
Glucosemolekülen kostengünstigund auf einfache Weise.Wenngleich diese Sensoren gutes
Sensitivitäts- und Reversibilitätsverhaltenaufweisen schränken die viskoelastischen
Eigenschaften des quellfähigen Polymersdie dynamische Sensorantwort ein. Nach Beaufschlagen der
Messlösung bewirken dielangwierigen Diffusionsprozesse Einstellzeiten im Bereich von Minuten
bis Stunden.In der vorliegenden Arbeit wird die Messmethode der
intramolekularenKraftkompensation zur Verbesserung dieser Eigenschaften vorgestellt in
einenrealen Sensoraufbau überführt und untersucht. Das Kompensationskonzeptbesteht dabei darin
ein bisensitives Hydrogel zu nutzen das neben der eigentlichenAnalyt-Sensitivität eine weitere
Empfindlichkeit gegenüber der Temperatur besitzt.Eingebettet in einen geschlossenen Regelkreis
soll die Temperaturregelung das Systemstets in einem Gleichgewicht halten und so die
Quellprozesse im Gel unterdrücken.Die vorliegende Arbeit zeigt dass diese Form der
Kompensation eine signifikanteVerkürzung des Einschwingverhaltens um bis zu 70% gestattet und
gleichzeitig einenwesentlich vereinfachten und miniaturisierten Sensoraufbau im Vergleich zu
anderenKompensationsverfahren ermöglicht.
