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Zur Uberwachung der relativen Luftfeuchtigkeit wird ein neuartiger Ansatz fur einen leistungslosen feuchtesensitiven Mikroschalter verfolgt. Dieser basiert auf der BIZEPS-Plattform (Binary Zero-Power Sensor) und ermoglicht eine Reduzierung der Systemkomplexitat. Die Energie zum mechanischen Schalten wird aus der Messgrose, der relativen Luftfeuchtigkeit, direkt gewonnen. Das Verhalten des Schalters wird durch die feuchtesensitive Volumenquellung einer Polymerschicht als sensitives Element erreicht, welche in Folge eine mechanisch verformbare Siliziumplatte mit biegesteifem Zentrum auslenkt und somit einen elektrischen Kontakt schliest. Fur den vorgestellten Mikroschalter wird eine Hydrogelmischung aus 15wt% Polyvinylalkohol (PVA) und 7,5wt% Polyacrylsaure (PAS) verwendet. Die notwendigen geometrischen Abmessungen des biegesteifen Zentrums fur eine grose Verformung der Biegeplatte wurden mittels analytischen Berechnungen und mit FEM-Simulationen bestimmt. Fur eine 20 μm dunne flexible Siliziumplatte mit einer Abmessung von 3800 x 3800 μm 2 ergibt sich eine Breite von weniger als 500 μm und eine Dicke von ca. 100 μm.

6.2 - Optimierung der Geometrie eines BIZEPSMikroschwellwertschalters zur Messung der relativen Feuchte