Auf die richtige Temperatur kommt es an – ob in technischen Prozessen, für die Qualität von Lebensmitteln und Medikamenten oder die Lebensdauer von elektronischen Bauteilen und Batterien. Dazu erfassen Temperaturindikatoren (ungewollte) Temperaturerhöhungen, die später ausgelesen werden können. Forschern der Gruppe um Prof. Dr. Karl Mandel, Professor für Anorganische Chemie an der FAU, ist es gelungen, einen neuartigen Temperaturindikator in Form eines mikrometergroßen Partikels zu entwickeln, dessen zentraler Bestandteil Rost ist. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Fortgeschrittene Werkstoffe.
Der neue Temperaturanzeiger hat gegenüber bisherigen Anzeigern entscheidende Vorteile: Durch seine geringe Größe lässt er sich flexibel einsetzen und durch die Verwendung von leicht verfügbaren Materialien ist er kostengünstig in der Herstellung. Wirklich herausragend ist jedoch der modulare Aufbau der Partikel aus Polymeren und Eisenoxid sowie das magnetische Ausleseverfahren.
Durch den modularen Aufbau kann der Indikator für eine bestimmte Anwendung maßgeschneidert werden. Das magnetische Ausleseverfahren ermöglicht das Auslesen der gespeicherten Informationen der Temperaturindikatoren auch aus der Tiefe eines dunklen Objekts oder hinter einer undurchsichtigen Beschichtung. Dies ist mit vielen derzeit verwendeten Indikatoren nicht möglich.
Es ist wichtig zu beachten, dass keine Echtzeit-Temperaturüberwachung wie bei einem Thermometer durchgeführt wird. Stattdessen speichert die Temperaturanzeige die in der Vergangenheit jemals erreichte Höchsttemperatur zwischen 40 und 170 °C. Dies ist besonders geeignet, um den Temperaturverlauf eines Materials zu verfolgen, der mit gewöhnlichen Thermometern ohne Speichereinheit nicht verfolgt werden kann.
Jakob Reichstein et al, Temperaturaufzeichnung mit magnetischen Suprateilchen, Fortgeschrittene Werkstoffe (2022). DOI: 10.1002/adma.202202683