• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Zur Hauptsidebar springen

Lebensmittel- & Biotechnologie

Das Fachportal für Lebensmittelindustrie und Biotechnologie

  • Abonnement
  • Impressum
  • Welkin Media Verlag
  • Messekalender
Startseite » ISFET mit Sensorschicht für chipbasierte pH-Messung

ISFET mit Sensorschicht für chipbasierte pH-Messung

5. März 2024 von Birgit Fischer

Am Fraunhofer IPMS wurde eine wegweisende Sensorschicht für chipbasierte pH-Messung entwickelt und erfolgreich in einen ISFET (Ionensensitiven Feldeffekttransistor) integriert. Der kompakte, unzerbrechliche Sensor mit den Abmessungen 5×5 mm² zeichnet sich durch eine minimale Drift von <20 µV/h sowie eine geringe Hysterese aus.

Ionensensitiver Feldeffekttransistor (ISFET) des Fraunhofer IPMS. | Bild: Fraunhofer IPMS
Ionensensitiver Feldeffekttransistor (ISFET) des Fraunhofer IPMS. | Bild: Fraunhofer IPMS

Die Messung des pH-Werts ist die wichtigste Messung in der chemischen und biochemischen Analytik. Die vom Fraunhofer IPMS entwickelte neuartige Sensorschicht ermöglicht in Kombination mit einer konventionellen Referenzelektrode eine äußerst präzise pH-Messung im erweiterten Bereich von pH 1 bis pH 13. Eine bedeutende Verbesserung wurde zudem in der Reduzierung der Lichtempfindlichkeit erzielt.

Dr. Hild, Leiter des Forschungsteams, äußerte sich begeistert über die erzielten Messdaten des mechanisch robusten Sensors: »Mit diesen Eigenschaften ist der neue ISFET besonders für die Vor-Ort Umweltanalytik geeignet.« Er betonte weiter, dass das nächste wichtige Forschungsziel darin bestehe, eine Sensorschicht zu entwickeln, die eine rein chipbasierte pH-Messlösung ermöglicht und konventionelle Referenzelektroden überflüssig macht. Diese bahnbrechende Technologie könnte über Wochen und Monate kontinuierlich Umweltdaten sammeln, ohne dabei auf menschliches Eingreifen angewiesen zu sein.

Physikalische Grundlagen des ISFET vom Fraunhofer IPMS

Der neuartige ISFET des Fraunhofer IPMS beruht auf der Metal-Oxid-Semiconductor (MOS) Feldeffekttransistortechnologie, wobei der medienberührende Sensorbereich aus einer amphoteren Metalloxidschicht besteht. An dieser Schicht lagern sich entsprechend des pH-Wertes Hydronium- oder Hydroxidionen aus dem Messmedium reversibel an (pH-sensitive Layer). Als Messsignal wird die Spannung (VGS) zwischen der Source und dem Gate bzw. der Referenzelektrode (Ag/AgCl in 3M KCl) genutzt.

Vereinfachte Darstellung eines ISFETs mit einer Ag / AgCl-Referenzelektrode. | Bild: Fraunhofer IPMS
Vereinfachte Darstellung eines ISFETs mit einer Ag / AgCl-Referenzelektrode. | Bild: Fraunhofer IPMS

Ein Teil der Forschungsergebnisse wurde im Projekt „REISen“ erzielt, einem Projekt aus dem Fachgebiet Materialwissenschaften, das aus Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes mitfinanziert wurde.

Die Entwicklungen des Fraunhofer IPMS tragen maßgeblich zur Weiterentwicklung der Umweltanalytik bei und eröffnen neue Möglichkeiten für eine präzisere, effizientere Datenerfassung im Bereich der chemischen Analytik.

Kategorie: News Stichworte: Fraunhofer IPMS, ISFET, PH Messung, Sensorik, Sensorschicht

Weitere Nachrichten

IMC Krems modernisiert Labore für Biotechnologie

Das IMC Krems hat seine Laborräume im Bereich Biotechnologie umfassend modernisiert. Mit der neuen technischen Ausstattung erhalten Studierende und Forschende Zugang zu Geräten, die international in der personalisierten Medizin und biotechnologischen … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin IMC Krems modernisiert Labore für Biotechnologie

UpNano bringt Hochpräzisions-3D-Druck nach China

Das Wiener Unternehmen UpNano setzt seine internationale Wachstumsstrategie fort und bringt seine 2-Photonen-Polymerisations-Technologie nun auch auf den chinesischen Markt. Gemeinsam mit Husun Technologies, einem erfahrenen Distributor aus Peking, … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin UpNano bringt Hochpräzisions-3D-Druck nach China

Hydroponik: Materialien für sichere und nachhaltige Anbausysteme

An der Hochschule Osnabrück erforscht Promovendin Susanna Herrmann, welche Additive aus Kunststoffen in hydroponischen Anbausystemen freigesetzt werden und wie sie auf Pflanzen und Nährlösungen wirken. Ziel ihrer Arbeit ist es, Materialien zu … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin Hydroponik: Materialien für sichere und nachhaltige Anbausysteme

ProSweets Cologne zeigt Zukunft der nachhaltigen Verpackung

Vom 1. bis 4. Februar 2026 steht auf dem Messegelände in Köln die Verpackung im Mittelpunkt der ProSweets Cologne. Die Fachmesse bringt Unternehmen der Süßwaren- und Snackindustrie mit Maschinenbauern und Packmittelspezialisten zusammen. Ziel ist es, … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin ProSweets Cologne zeigt Zukunft der nachhaltigen Verpackung

Haupt-Sidebar

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

  • Newsletter Anmeldung
  • Newsletter Archiv

Messekalender

  • SIGEP WORLD

    Die SIGEP WORLD ist eine der international führenden Fachmessen für die Foodservice-Branche und vereint die Bereiche Gelato, Patisserie & […]

  • Grüne Woche

    Die Grüne Woche Berlin zählt seit 1926 zu den traditionsreichsten und international bedeutendsten Messen für Ernährung, Landwirtschaft und […]

  • all about automation Berlin

    Die all about automation Berlin 2026 feiert am 28. und 29. Januar ihre Premiere in der STATION-Berlin. Als Fachmesse für Industrieautomation, […]

  • LOGISTICS & AUTOMATION Bern

    Die LOGISTICS & AUTOMATION Bern 2026 ist die größte Fachmesse für Intralogistik und Materialfluss in der Schweiz. Sie präsentiert modernste […]

  • EMPACK Bern

    Die EMPACK Bern 2026 ist der einzigartige Treffpunkt der Verpackungsindustrie in der Schweiz und bildet den gesamten Verpackungsprozess entlang der […]

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Österreichische Chemie Zeitschrift und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Normungsroadmap 2025 stärkt Standards für Wasserstoff
    am 12. November 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die Normungsroadmap Wasserstofftechnologien 2025 dokumentiert den Stand der Normung, benennt Lücken und legt über 300 Empfehlungen sowie 69 Projekte für die Weiterentwicklung von Standards im Bereich Wasserstoff fest. Der Beitrag Normungsroadmap […]

  • PLEXIGLAS sichert Lichtqualität im Zumtobel-System TECTON II
    am 12. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Zumtobel nutzt beim neuen TECTON II Leuchtensystem erneut PLEXIGLAS von Röhm. Die optische Reinheit des Werkstoffs gewährleistet hohe Lichtqualität, Beständigkeit und Recyclingfähigkeit. The post PLEXIGLAS sichert Lichtqualität im […]

  • Sandra Schlögl stärkt Polymerforschung am PCCL
    am 11. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Seit November 2025 leitet Priv.-Doz. DI Dr. Sandra Schlögl die wissenschaftliche Arbeit am Polymer Competence Center Leoben. Damit setzt das Zentrum seine erfolgreiche Polymerforschung konsequent fort. The post Sandra Schlögl stärkt […]

  • Nachhaltige Amidierung: KI optimiert grüne Chemie
    am 11. November 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die Amidierung steht im Zentrum eines Freiburger Forschungsprojekts: Mit Künstlicher Intelligenz entwickelt Dr. Tobias Schnitzer nachhaltige Verfahren, die ohne toxische Reagenzien auskommen und Energie sparen. Der Beitrag Nachhaltige Amidierung: […]

  • COLLIN zeigte auf der K 2025 Innovationen für präzise Extrusion
    am 10. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    COLLIN präsentierte auf der K 2025 wegweisende Lösungen für die Extrusion – von Labor- bis Produktionsanlagen, darunter 9-Schicht-Coextrusion, medizinische Schlauchfertigung und optische Qualitätskontrolle. The post COLLIN zeigte auf der K […]

  • Bluetooth-Technologie optimiert Validierung thermischer Prozesse
    am 10. November 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die neuen BlueWave-Datenlogger von Tecnosoft ermöglichen eine präzise, drahtlose Validierung thermischer Sterilisationsprozesse – effizient, auditkonform und rückverfolgbar mit Bluetooth-Technologie. Der Beitrag Bluetooth-Technologie optimiert […]

  • EU-Norm vereinheitlicht Qualitätsstandards für Kunststoffrezyklat
    am 7. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die von Cirplus initiierten Standards DIN SPEC 91446 und DIN SPEC 91481 sind in den neuen europäischen Standard DIN EN 18065 eingeflossen. Damit entsteht erstmals ein europaweit einheitliches System zur Klassifizierung, Dokumentation und […]

  • NineFocus steigert Präzision und Effizienz in der Laboranalyse
    am 6. November 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    NineFocus vereint präzise Mehrparameter-Messung und modulare Flexibilität in einem System. Das neue Hochleistungsgerät von METTLER TOLEDO optimiert Laborprozesse und setzt neue Standards in der Messtechnik. Der Beitrag NineFocus steigert […]

  • Formnext Awards 2025: Finalisten zeigen die AM-Zukunft
    am 6. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Finalisten der Formnext Awards 2025 präsentieren Innovationen der Additiven Fertigung in sechs Kategorien – von neuen Technologien über nachhaltige Verfahren bis zu Bildungskonzepten. The post Formnext Awards 2025: Finalisten zeigen die […]

  • Simulation macht 3D-Druck industriell planbar
    am 5. November 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    M.TEC ENGINEERING zeigt auf der Formnext 2025, wie Simulation den 3D-Druck berechenbar macht: Maßhaltigkeit, Verzug und Schichtverbindungen werden virtuell geprüft und die additive Fertigung für den industriellen Einsatz vorbereitet. The post […]

Copyright © 2025 · Welkin Media Verlag