EMSA – ELEKTROCHEMISCHESMULTISENSORARRAY

Motivation

Das in keramischen Technologien gefertigte

EMSA ermöglicht parallele elektrochemische

Messungen zur Charakterisierung von Ana-

lyten oder Additiven in 16 Zellen mit Drei-

Elektroden-Anordnung. Mit einem

integriertem Heizer steht neben Potential

und Strom ein weiterer Parameter für ein

Hochdurchsatz-Screening zur Verfügung.

Ergebnisse

- 3D-Aufbau in LTCC-Technologie

- Siebdruck von Elektroden (Au und

Ag/AgCl, Pt, Ag, C), integrierter Heizung

und Leiterbahnen

- Elektrochemische Charakterisierung mit-

tels Zyklovoltammetrie

Vorteile

- Miniaturisierung

- Parallelisierung von Messungen

- Hohe Empfindlichkeit

- Variables Elektrodenlayout

Applikationen

- Chemisch/Biochemische Analytik

- Hochdurchsatzscreening z. B. für Additive

(Galvanik)

- Umwelttechnik

- Medizintechnik

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D S Y S T E M E I K T S

1 Elektrochemisches Multisen-

sorarray mit 16 Drei-Elektroden-

anordnungen.

2 Gefüge einer Gold-

Dickschicht.

3 Designbeispiel einer Drei-

Elektrodenanordnung in LTCC.

Fraunhofer-Institut für Keramische

Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstraße 28

01277 Dresden

Ansprechpartner

Dr. Thomas Rabbow

Telefon 0351 2553-7550

thomas.rabbow@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

1

100 mV/s 25, 10, 5, 1 mM K4[Fe(CN)6] und K3[Fe(CN)6]

-400 -200 0 200 400 E [mV]

6420

-2-4-6

i [m

Acm

- ²]

Zyklovoltamogramme mit

1 bis 25 mM gelbem und rotem Blut-

laugensalz in 0,1 M NaCl-Lösung

EMSA – ELECTROCHEMICALMULTISENSOR ARRAY

Motivation

Manufactured fully in ceramic technologies

the electrochemical multisensor array allows

parallel measurements for the characteriza-

tion of analytes or additives in 16 cells with

a three-electrode arrangement. An inte-

grated heating system offers the possibility

for another parameter for high thoughput

screening besides potential and current.

Results

- 3-dimensional structure in LTCC technol-

ogy

- Screen-printed electrodes (Au and

Ag/AgCl, Pt, Ag, C), integrated heating

system and conductors

- Electrochemical characterization by

means of cyclic voltammetry

Advantages

- Miniaturization

- Parallel measurements

- High sensitivity

- Variable electrode layout

Applications

- Chemical/biochemical analysis

- High throughput screening e.g. additives

(electroplating)

- Enviromental engineering

- Medical engineering

F R A U N H O F E R I N S T I T U T E F O R C E R A M I C T E C H N O L O G I E S A N D S Y S T E M S I K T S

1 Electrochemical multisensor

array with 16 three-electrode-

arrangements.

2 Microstructure of a gold

thick film.

3 Example of a design for a

three electrode arrangement.

Fraunhofer Institute for Ceramic

Technologies and Systems IKTS

Winterbergstrasse 28

01277 Dresden, Germany

Contact

Dr. Thomas Rabbow

Phone +49 351 2553-7550

thomas.rabbow@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

2 3

100 mV/s 25, 10, 5, 1 mM K4[Fe(CN)6] and K3[Fe(CN)6]

-400 -200 0 200 400 E [mV]

6420

-2-4-6

i [m

Acm

- ²]

Cyclic voltammograms in 1 to 25 mM

potassium hexacyanoferrate (II) and

(III) in 0.1 M NaCl solution

5 μm