Mikroheizstab erhitzt sich in Sekundenschnelle
Ein heisses Gerät: Forscher der Universität von Nebraska entwickelten ein gerade einmal einen Zehntelmillimeter dicken Mikroheizstab, der sich in nur wenigen Sekunden von Raumtemperatur auf 150 Grad erhitzen. Die Obergrenze liegt bei knapp 1 100 Grad Celsius.
„Wir haben eine elegante Sensorstruktur mit einem sehr effizienten Heizmechanismus entwickelt“, wird Techniker Ming Han in der Medienmitteilung zitiert. Während in anderen Geräten das Heizelement und das Temperaturmesselement zwei unterschiedliche Komponenten seien, habe man hier beide Teile in dieselbe winzige Struktur integriert. Da das Gerät extremen Temperaturen standhält, könnte es auch für Motoren und Kraftwerke eingesetzt werden.
Die Wissenschafter fanden eine Möglichkeit, die Glasfaser mit einem Träger aus Silizium zu verbinden, ohne dass sich der Klebstoff bei hohen Temperaturen löst. Dann wurden Laserstrahlen mit zwei verschiedenen Wellenlängen durch die Glasfaser gesendet. Jene mit 980 Nanometern Wellenlänge wurde vom Silizium absorbiert, jene mit 1‘550 Nanometern wurde hindurchgeleitet. Dabei sorgt die erste Art von Lichtwellen dafür, dass Hitze entsteht. Die über Fernsteuerung zugeführte Energie kontrolliert die Temperatur des Geräts. Die zweite Art von Lichtwellen wird partiell von den beiden Enden des Silizium-Trägers reflektiert. Diese Reflexionen interferieren miteinander auf charakteristische Art und Weise und da sich die Interferenzmuster mit der Temperatur des Siliziums ändern, kann die Temperatur präzise berechnet werden. (mgt/mai)
