Neues Patent löst altes Messtechnikproblem der Tensiometrie – und eröffnet Wege zu adaptiver Kapillaroptik

Posted by PM-Ersteller - 22/06/26 at 07:06:05 a.m.

Patent behebt 90 Jahre alten Fehler der Ring-Tensiometrie, bietet exakte Messung, reduziertes Probenvolumen (< 1 mL) und stellt Grenzflächen für Chemosensorik bis zu adaptiven Kappilaroptiken bereit.

BildPatent für das Doppelring-Tensiometer erteilt: Oberflächenspannungsmessung exakt, ohne empirische Korrekturfaktoren, Probenvolumen < 1 mL - und physikalisch begründete Präzisionsoptik im Submillimeterbereich. IMETER, ein auf Präzisionsmesstechnik spezialisiertes Unternehmen aus Augsburg, hat das Deutsche Patent AZ 10 2025 002.744 für das Doppelring-Tensiometer (DRT) erhalten. Die Erfindung adressiert einen methodischen Grundfehler, der die Ringmethode nach Du Noüy seit ihrer Einführung Anfang des 20. Jahrhunderts begleitet hat: die Abhängigkeit von empirischen Korrekturfaktoren (Harkins & Jordan, 1930), die für abweichende Geometrien und kleine Probenvolumina systematisch versagen. Das Messproblem und seine Lösung: Die Ober- und Grenzflächenspannung von Flüssigkeiten ist eine der physikalisch bedeutendsten Stoffeigenschaften “ relevant in Pharmazie, Biotechnologie, Chemie und Materialwissenschaft. Die Ringmethode ist das weltweit am weitesten verbreitete Kraftverfahren zu ihrer Bestimmung. Ihre Schwäche: Die Auswertung beruht auf tabellierten Werten, die außerhalb bestimmter Ring-Dichte-Verhältnissen erhebliche Fehler liefern. Kleinvolumenmessungen unter 5 mL waren damit bisher nicht zuverlässig möglich. Das DRT ersetzt diese Näherungen durch eine direkte numerische Lösung der Young-Laplace-Gleichung. Voraussetzung ist eine neue apparative Grundlage, die im Patent als Vorrichtung geschützt ist. Messungen (0,8 mL Wasser, Decan, Juni 2025) bestätigen die Theorie “ für Wasser mit einem Korrelationskoeffizienten von r² = 0,9997 zwischen gemessenen und berechneten Kraft-Weg-Wertepaaren. Die unerwartete Konsequenz: Kapillaroptik Die physikalische Analyse des DRT-Prinzips führt zu einer weitreichenden Erkenntnis: Im Submillimeterbereich nimmt die kapillare Grenzfläche beim Ringauszug naturgesetzlich eine nahezu perfekte sphärische Form an. Für eine Musterkonfiguration (Gefäßradius 100 µm, Galinstan als Messfluid) ergibt die Berechnung ein Strehl-Verhältnis von 0,999, einen RMS-Formfehler von 1,2 nm und eine numerische Apertur von 0,91 “ Kenndaten, die geschliffene Präzisionsoptiken übertreffen. Die Brennweite ist über die Ringposition stufenlos einstellbar; die zugehörige Kraft ist direkt messbar. Das Ergebnis ist eine kraftgekoppelte adaptive Optik mit intrinsischer Selbstkalibrierung “ ohne Hochspannung, ohne Durchschlaggefahr, mit breiter Fluidkompatibilität. Arrays aus DRT-Elementen eröffnen Anwendungen als biomimetische Sensor-Aktor-Systeme (Leuchtkomplexauge): simultane adaptive Optik, chemische Sensorik, Akustik und Lichtemission aus einem einzigen MEMS-kompatiblen Bauelement. Lizenzierung: IMETER sucht Lizenz- und Technologiepartner für die Überführung des DRT-Prinzips in kommerzielle Anwendungen “ in der Tensiometrie ebenso wie in adaptiver Optik, Endoskopie, Gassensorik und Mikrosystemtechnik. Das Patent ist erteilt; die amtliche Veröffentlichung erfolgt voraussichtlich am 18. Februar 2027. Eine Erweiterung auf europäisches und internationales Patent (EPA/PCT) ist in Vorbereitung. Interessierte Partner können vor der Veröffentlichung Einsicht in die vollständigen Unterlagen erhalten “ auf Anfrage unter NDA. Über IMETER – IMETER ist ein auf Präzisionsmessverfahren für Grenzflächenspannung, Kontaktwinkel, Viskosität und Dichte spezialisiertes Unternehmen mit Sitz in Augsburg. Die Messtechnik von IMETER folgt dem Grundsatz metrologischer Transparenz: vollständig rückverfolgbare Messunsicherheiten, determinis­tische Messbedingungen, Auswertung aus ersten Prinzipien. Kontakt und weiterführende Informationen:

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

IMETER / MSB Breitwieser
Herr Michael Breitwieser
Morellstrasse 4
86159 Augsburg
Deutschland

fon ..: 0821706450
web ..: https://imeter.de
email : m.breitwieser@imeter.de

IMETER / MSB Breitwieser ist ein Unternehmen in Augsburg und wird vom Gründer, Dipl.-Ing. Michael Breitwieser geleitet. Herr Breitwieser studierte Chemie und leitete ein analytisches Labor, programmierte Datenbanken und Apparate in der chemischen Industrie und konzentriert sich nun zusammen mit dem sehr individuellen und interdisziplinären Team auf die Entwicklung von IMETERs endgültiger Messtechnik zum effektiv richtigen Messen von Oberflächenspannung, Viskosität, Dichte und Kontaktwinkel.

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Wie baut man Technik, die kleiner als ein Staubkorn ist? Neues Kinderbuch erklärt MEMS-Sensoren

Posted by PM-Ersteller - 19/06/26 at 10:06:03 a.m.

Mit Licht bauen? Elena und Paul entdecken im Reinraumlabor, wie winzige Sensoren entstehen, die heute in Smartphones, Autos und vielen technischen Geräten arbeiten.

BildModerne Sensoren stecken heute nahezu überall: in Smartphones, Autos, Fitnessarmbändern, Drohnen oder medizinischen Geräten. Doch wie erklärt man Kindern eine Technologie, die so klein ist, dass selbst ein Staubkorn zum riesigen Hindernis wird?

Genau dieser Frage widmet sich das neue Impulsbuch „… und die Elektroingenieurin kann sogar mit Licht bauen“ von Hajo Schörle.

Die Geschichte beginnt mit einem Schulversuch. Elena erstellt eine Cyanotypie – ein Bild, das mit Sonnenlicht entsteht. Am Nachmittag trifft sie ihren Freund Paul im Baumhaus. Gemeinsam wollen sie ein altes Fernrohr montieren. Dabei entdecken die beiden, wie Licht und Vergrößerung helfen können, kleine Dinge sichtbar zu machen. Aus dieser Alltagssituation entsteht eine überraschende Frage:

Wie baut man eigentlich die winzigen Bauteile in einem Handy?

Die Antwort führt die Kinder in ein Reinraumlabor. Dort lernen sie die faszinierende Welt der MEMS-Sensoren kennen – mikroelektromechanische Systeme, die Bewegungen, Berührungen, Beschleunigungen oder Höhenunterschiede messen können. Anhand großer Modelle, anschaulicher Vergleiche und vieler Aha-Momente entdecken Elena und Paul, wie moderne Ingenieurinnen und Ingenieure Licht als Werkzeug nutzen, um winzige technische Strukturen herzustellen.

Hightech verständlich machen

Mikrosystemtechnik und Halbleiterfertigung gehören zu den Schlüsseltechnologien unserer Zeit. Gleichzeitig sind sie für viele Menschen kaum sichtbar und oft schwer verständlich. Das Buch schlägt bewusst eine Brücke zwischen kindlicher Neugier und moderner Technologie.

Anstatt technische Prozesse abstrakt zu erklären, erleben die jungen Leserinnen und Leser den Weg von einer einfachen Licht-Schablone bis hin zu Sensoren, die millionenfach in unserem Alltag eingesetzt werden.

Dabei werden Themen wie:

– Fotolithografie
– Sensorik
– MEMS-Technologie
– Reinraumtechnik
– Miniaturisierung
– Ingenieurberufe

kindgerecht und praxisnah vermittelt.

Nachwuchsförderung beginnt mit Neugier

Das Buch richtet sich nicht nur an Familien, sondern auch an Unternehmen, Bildungseinrichtungen, Verbände, Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die junge Menschen frühzeitig für Technik begeistern möchten.

Besonders Unternehmen aus den Bereichen Elektronik, Sensorik, Mikroelektronik, Halbleitertechnologie, Automatisierung und Forschung erhalten mit dem Impulsbuch ein niedrigschwelliges Kommunikationsmedium, um Zukunftstechnologien verständlich und emotional erlebbar zu machen.

Die Geschichte zeigt, dass moderne Technik nicht aus Magie entsteht, sondern aus Beobachtung, Kreativität, Teamarbeit und dem Mut, Fragen zu stellen.

Technik erleben und selbst ausprobieren

Ergänzt wird die Geschichte durch zusätzliche Erklärseiten und ein einfaches Mitmach-Experiment zum Thema „Bauen mit Licht“. Dadurch wird aus dem Buch nicht nur eine Geschichte, sondern ein Impuls für eigenes Entdecken, Forschen und Ausprobieren.

Das Ziel: Kinder frühzeitig für MINT-Themen begeistern und ihnen zeigen, dass auch aus ihren Fragen und Ideen einmal technische Innovationen entstehen können.

Im Buchhandel oder Onlineshop erhältich – ISBN 978-3-926341-95-2

Für Firmen, Organisationen und Bildungseinrichtungen auch als Sonderauflagen mit eigenem Branding. Infos: www.schoerle.de

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W&D Schörle
Herr Hajo Schoerle
Lise-Meitner-Str 9
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First Sensor bringt neue LHD ULTRA-Serie auf den Markt

Posted by PM-Ersteller - 03/11/20 at 10:11:04 a.m.

Die hochgenauen 2-in-1-Differenzdrucksensoren verbinden 2 Sensorelemente mit unterschiedlich hohen Druckbereichen in 1 Gehäuse und ermöglichen auch ultrapräzise Anwendungen im Niedrigdruckbereich.

Bildo Differenzdrucksensoren auf Basis thermischer Mikroströmungsmessung erfassen Druckbereich von 0 bis 5.000 Pa
o Hochpräzise im gesamten Messbereich, v.a. im Niedrigstdruckbereich um den Nullpunkt
o 16 Bit-Analog-Digitalwandler für unteren und oberen Druckbereich und spezielles Mittelungsverfahren erlauben 24 Bit-Auflösung im gesamten Arbeitsbereich

First Sensor bringt die neue LHD ULTRA-Serie nun in den Handel. Ab sofort sind alle Sensortypen als Muster verfügbar. Erste Muster sind bereits beim Kunden. Die hochgenauen 2-in-1-Differenzdrucksensoren verbinden zwei Sensorelemente mit unterschiedlich hohen Druckbereichen in einem einzigen Gehäuse.

Die Modelle der Serie verfügen über einen 16 Bit-Analog-Digitalwandler für den unteren und oberen Druckbereich. Durch ein spezielles Mittelungsverfahren ergibt sich eine 24 Bit-Auflösung für den gesamten Arbeitsbereich. Neben einer hohen Auflösung warten sie mit einer kompakten Abmessung und einem breiten Applikationsspektrum auf.

Durch die duale Applikation der thermisch basierten MEMS-Elemente und der angepassten Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT-Technik) sind die LHD ULTRA-Modelle mit gerade einmal 7,4 Millimetern Höhe extrem kompakt und eignen sich mit ihren vertikalen Druckanschlüssen gut für die Manifoldmontage.

Die LHD ULTRA-Serie arbeitet auf Basis thermischer Mikroströmungsmessung und profitiert von einer First Sensor-eigenen Schlüsseltechnologie: der Integration des Mikroströmungskanals sowie des thermischen MEMS-Sensorelements auf einem Si-Chip.

Die nun auf den Markt kommende Serie bietet eine ungewöhnlich große Dynamik bei einem maximalen Druckbereich bis 5.000 Pa. Weitere Vorteile der LHD ULTRA-Serie von First Sensor sind die ausgesprochen hohe Strömungsimpedanz in Kombination mit der geringen Durchflussleckage sowie die damit verbundene hohe Widerstandsfähigkeit gegen Staub und Feuchtigkeit. Selbst wenn bei einer Anwendung lange Schlauchverbindungen unvermeidlich sind, entsteht keine Beeinträchtigung des Sensor-Ansprechverhaltens oder der Genauigkeit.

Auf der anderen Seite kann die Serie dank patentierter Echtzeit-Offset-Kompensation und Linearisierungstechniken mit einer hervorragenden Langzeit- und Offsetstabilität aufwarten – sogar noch etwas besser als bereits bestehende Produkte. Maximale Präzision ist hier eine Selbstverständlichkeit. Die Gesamtgenauigkeit liegt bei 1,5 Prozent (typisch) des gemessenen Wertes – und das über die gesamte Bandbreite von einem bis einhundert Prozent des Skalenendwerts. Die Offset-Wiederholbarkeit beträgt ±0,02 Pa im Jahr.

Ausgestattet sind die Modelle der LHD ULTRA-Serie mit einem linearisierten digitalen I²C- oder SPI-Ausgang, ferner mit einem integrierten On-Chip-Temperatursensor sowie einem barometrischen Sensor.

Mit der neuen LHD ULTRA-Serie von First Sensor muss sich kein Anwender mehr entscheiden, ob er entweder im unteren oder im oberen Bereich seiner Druckanwendung hochpräzise messen möchte. Bislang ging nur eines – wer beides wollte, wurde im Markt kaum fündig. Jetzt endlich steht eine Lösung zur Verfügung, mit der sich die bestehende Lücke schließen lässt. Insgesamt drei Druckbereiche stellt die LHD ULTRA-Serie zur Auswahl: 1.250 Pa, 2.500 Pa sowie 5.000 Pa. Alle Modelle gibt es sowohl als uni- wie auch als bidirektionale Version.

Die wichtigsten Merkmale der LHD ULTRA-Differenzdrucksensoren auf einen Blick:
o Hoher Dynamikbereich für Drücke bis 5.000 Pa (> Faktor 50 im Vergleich zur Standard L-Serie)
o Herausragende Beständigkeit gegenüber staubiger oder feuchter Luft
o Sehr flache Bauhöhe

Damit bietet die neue LHD ULTRA-Serie ein besonders breites Anwendungsspektrum – von der Medizintechnik über Bereiche wie HVAC und VAV in der Industrie bis hin zur hochgenauen Filterüberwachung.

Weitere Informationen zur neuen LHD ULTRA-Serie finden Sie hier: https://www.first-sensor.com/de/produkte/drucksensoren/drucksensoren-mit-verstaerktem-ausgangssignal/lhd-ultra/index.html

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

First Sensor AG
Frau Andrea Doster
Peter-Behrens-Str. 15
12459 Berlin
Deutschland

fon ..: 089 80083-63
web ..: http://www.first-sensor.com
email : technical.press@first-sensor.com

Über die First Sensor AG
Im Wachstumsmarkt Sensorik entwickelt und produziert First Sensor Standardprodukte und kundenspezifische Lösungen für die stetig zunehmende Zahl von Anwendungen in den Zielmärkten Industrial, Medical und Mobility. Basierend auf bewährten Technologieplattformen entstehen Produkte vom Chip bis zum komplexen Sensorsystem. Trends wie Industrie 4.0, autonomes Fahren oder die Miniaturisierung der Medizintechnik werden das Wachstum zukünftig überproportional beflügeln. First Sensor wurde 1991 in Berlin gegründet und ist seit 1999 an der Frankfurter Wertpapierbörse notiert [Prime Standard I WKN: 720190 I ISIN: DE0007201907 I SIS]. Weitere Informationen: www.first-sensor.com.

Disclaimer
Aussagen in diesem Bericht, die sich auf die zukünftige Entwicklung beziehen, basieren auf unserer sorgfältigen Einschätzung zukünftiger Ereignisse. Die tatsächlichen Ergebnisse des Unternehmens können von den geplanten Ergebnissen erheblich abweichen, da sie von einer Vielzahl von Markt- und Wirtschaftsfaktoren abhängen, die sich teilweise dem Einfluss des Unternehmens entziehen.

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