F&E : Dieser simple Sensor misst Reifenverschleiß

"Bei all den Sensoren in heutigen Autos ist es eigentlich verrückt, dass fast keine Daten von dem einzigen Teil eines Fahrzeuges gesammelt werden, der tatsächlich die Straße berührt", sagt Aaron Franklin, assoziierter Professor am Department of Electrical and Computer Engineering der Duke Universität in den USA. Das will Franklin ändern. Mit seinem Team hat er einen Sensor entwickelt, der Änderungen der Profildicke im Millimeterbereich mit hoher Genauigkeit tracken kann. Daraus läßt sich dann auf den Verschleiß schließen.

Der Sensor besteht aus zwei Elektroden, die sehr nahe beieinander platziert sind. Legt man an die eine Elektrode eine Spannung, die andere an Masse, so entsteht zwischen beiden ein elektrisches Feld. Bedeckt man die Elektroden mit einem Material, interferiert dieses mit dem Feld. Im konkreten Anwendungsfall wird der Sensor auf der Innenseite eines Autoreifen angebracht. Die kontinuierliche Veränderung der Profildicke wirkt sich in einer Veränderung des elektrischen Feldes aus, die messbar ist. Daraus kann die Dicke des Materials, also des Profils, abgeleitet werden.

Im Prinzip lässt sich der Sensor aus verschiedenen Materialien herstellen. Die Forscher haben aber in Experimenten herausgefunden, dass auf einen Polyamidfilm gedruckte, metallische Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Elektroden die besten Messergebnisse zeigen. Zudem sind sie widerstandsfähig genug, um den rauen Bedingungen im Inneren eines Reifen standzuhalten. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Produzierbarkeit: Der Sensor kann mit jedem Aerosol-Jet-Drucker hergestellt werden.