Göm menyn

Fuktjägarna i Norrköping

Isak Engquist och Xiaodong Wang, i forskargruppen för organisk elektronik i Norrköping, jagar fukt på byggen - i nära samarbete med byggjätten Peab. Billiga tryckta fuktsensorer, tapetserade i väggarna och placerade under badrumsgolvet, ska ge besked. Den första prototypen testas på ett bygge i Norrköping. (2011-09-29)

Isak med fuktsensorn

Enligt Boverket har minst 750 000 byggnader i detta land fuktskador som påverkar inomhusmiljön. Att det finns stora vinster i att hitta fukten tidigt, innan den ställer till med stora problem, är självklart. Och visst finns det fuktsensorer på marknaden, men de har hittills varit både för komplicerade och för dyra. Men en bättre lösning är på väg.

Isak Engquist och Xiaodong Wang, forskare respektive doktorand i forskargruppen för organisk elektronik på LiU går nämligen i väntans tider. De har fäst små fuktsensorer, tillverkade i organisk elektronik på plast och aluminium, i väggarna i ett husbygge i Kneippen Syd, i Norrköpings utkant. Om en vecka eller högst två är det dags att åka dit och kontrollera om de kan hitta sensorerna. Det sitter nämligen både flera lager gipsskivor och kakel ovanpå. De ska kunna avläsas trådlöst med hjälp av en specialutvecklad läsare.

- Vi kommer säkert att hitta sensoretiketterna, men någon fukt tror jag ju knappast vi hittar, säger Xiaodong Wang, med ett skratt.

Sensoretiketten är millimetertunn, 0,5 mm, och 6,5 x 8 cm stor, och från tester i labbmiljö vet han att signalen går att läsa trådlöst genom trä och flera lager gipsskivor, men visst är det ändå lite nervöst när sensorerna sitter i en riktig vägg, i ett riktigt hus.

Xiaodong Wang

I labbet i Norrköping visar Xiaodong Wang nu hur frekvensen ändras när han blåser fuktig luft över sensorn och på liknande vis ska det fungera om fukt läcker in under ett fönster eller under en badrumsmatta.

Fuktsensorerna, tekniken är patentsökt, utvecklas i ett samarbete mellan Linköpings universitet, Acreo, byggföretaget PEAB, Mittuniversitetet samt de båda avknoppningsföretagen Webshape och Sensible Solutions Sweden. Projektledare är Isak Engquist, forskare på LiU.

Isak Engquist

- Vi är mitt inne i projektet, vi har en prototyp, men ännu inte någon färdig produkt, säger Isak Engquist.

Det forskarna behöver arbeta mer med är att få sensorn känsligare och få signalen smalare, det vill säga hög intensitet vid en viss frekvens, så att den går att avläsa tydligt på minst 20 cm avstånd. En enkel handhållen läsare återstår också att konstruera.

Men målet är ändå i sikte, nämligen att kunna tillverka sensorerna i en tryckpress i så stora mängder att de inte kostar mer än 25 öre styck, så billiga att man kan tapetsera in dem överallt där man riskerar fuktproblem.

- Byggmaterialtillverkarna ska kunna lägga in dem direkt i gipsskivorna, säger Isak Engquist.

Lars Gutwasser, logistikchef på Peab Sverige, är nöjd med samarbetet som han tycker har ökat förståelsen mellan universitet och näringsliv.

- På Peab vill vi ligga i framkant. Att forskning tar tid förstår vi eftersom det här gäller grundforskning, men vi har trots det arbetat fram tidsatta verksamhetsplaner inom Brains & Bricks, säger han. (se ruta till höger)

Oscar Larssons avhandling: 
Polyelectrolyte-Based Capacitors and Trasistors, Oscar Larsson, Institutionen för Naturvetenskap och teknik, Linköpings universitet, Campus Norrköping. 2011

Läs mer om hans avhandling:
Här kan den tryckta elektroniken hämta kraft 

Text och foto: Monica Westman Svenselius, översta bilden: Norrköping Science Park

2011-09-29

Så här fungerar sensorerna

Tekniken att detektera fukt med hjälp av organisk elektronik är resultatet av den forskning som bedrivs inom forskargruppen för organisk elektronik, under ledning av professor Magnus Berggren, institutionen för teknik och naturvetenskap.

Oscar Larsson

Oscar Larsson disputerade i somras och i en av artiklarna i avhandlingen visar han att en viss typ av elektrolyt, byggd av en polymer med negativt laddade polymerkedjor och (positivt laddade) protoner, fungerar som sensor eftersom protonernas hastighet i elektrolyten beror av fukthalten. Ju mer fukt desto snabbare kan de förflytta sig.

Till sensorn kopplas en antenn som känner av när läsaren finns i närheten och aktiverar kretsen. Det är sedan resonansfrekvensen man detekterar och som också ger ett mått på hur hög fukthalten är vid sensorn. Låg resonansfrekvens mer fukt, hög resonansfrekvens mindre fukt.

Fuktsensorn

Sensorerna trycks rulle till rulle

Grundmaterialet är en plastfilm med ett tunt skikt aluminium som säljs för industriella ändamål redan i dag.

Företaget Webshape, som också deltar i projektet, har en speciell teknik att placera filmen mellan två valsar där den ena är försedd med en mall med upphöjningar där aluminiumet ska bort. Den andra valsen har små hullingar som skrapar bort aluminiumet på upphöjningarna. Det sker i en mekanisk process, helt utan kemikalier.

Kontaktelektroderna och elektrolyten lägger man sedan på med vanligt screentryck vid Printed Electronics Arena Manufacturing i Norrköping, en testmiljö för tillverkning av tryckt elektronik.

 

Brains and Bricks

Sensorforskningen ingår i en satsning kallad Brains and Bricks, ett forskningscentrum för högteknologiskt byggande, som drivs i samarbete mellan Linköpings universitet, Peab och Katrineholms kommun. Forskningen i projektet gäller organisk elektronik, i första hand fuktsensorerna, bygglogistik samt visualisering. 


Sidansvarig: birgitta.weibull@liu.se
Senast uppdaterad: Wed Jan 11 13:55:57 CET 2012