Gassensoren auf der Grundlage von zweidimensionalen Materialien, wie beispielsweise schwarzem Phosphor (eng. black phosphorus BP), zeichnen sich durch ihre hohe Sensitivität aus und reagieren damit bereits auf geringe Konzentrationen der zu analysierenden Substanzen. Solche Sensoren finden Anwendung im Bereich der Raumluftanalyse und der Überwachung von Luftströmen sowie in der Lebensmittelindustrie zur Überprüfung der Lebensmittelqualität. Ein besonderer Vorteil dieser Sensoren liegt in ihrer Einsatzfähigkeit unter Normalbedingungen hinsichtlich Luftdruck und Temperatur. Das Sensormaterial (BP) erfordert lediglich Schutz vor Sauerstoff, um seine Degradation zu verhindern und somit die Sensorfunktionalität zu gewährleisten.
In dieser Arbeit wird der Fokus auf Polymermaterialien als Schutzmembranen für Sensoren gelegt. Diese Materialien werden auf ihre Durchlässigkeit gegenüber Kohlendioxid und Sauerstoff hin untersucht. Typische Polymermaterialien, die in der Aufbau- und Verbindungstechnik Verwendung finden, wie Polyimide (PI), Polyethylennaphthalate (PEN), Polyvinylidenfluoride (PVDF) und Cyclo-Olefin-Polymere (COP), werden als potenzielle Membranen betrachtet. Hierfür wurde ein Messstand entwickelt, mit der die Permeation von reinen Gasen durch diese Polymermembranen untersucht wird. In diesem Paper wird der Messstand und die Vorgehensweise zur Permeationsmessung im Detail beschrieben. Darüber hinaus werden die Materialeigenschaften und Barrierewirkungen der verwendeten Polymermaterialien anhand der erzielten Messergebnisse dargestellt und ein Vergleich zwischen Sauerstoff- und Kohlendioxidpermeation herausgearbeitet.