Aktuelles

Im Rahmen der 23. International Multi-Conference on Systems, Signals and Devices (SSD’26), die vom 30. März bis 2. April 2026 in Catania, Italien, stattfand, wurde Dr. Ahmed Yahia Kallel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Gruppenleiter für Impedanzspektroskopie und Messsysteme an der Professur Mess- und Sensortechnik (Leitung: Prof. Dr. Olfa Kanoun) der Technischen Universität Chemnitz, mit dem Best Paper Award ausgezeichnet.

Lithium-Ionen-Batterien sind das Rückgrat der Elektromobilität und stationärer Energiespeicher. Um ihren Ladezustand zuverlässig zu bestimmen, setzt die Forschung auf Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS): eine Methode, die das elektrische Verhalten einer Batterie bei verschiedenen Frequenzen misst und pro Messung bis zu 480 einzelne Datenpunkte erzeugt – zu viele, um in den kleinen Mikrocontrollern von Batteriemanagementsystemen in Echtzeit verarbeitet zu werden. Die ausgezeichnete Arbeit „Fast A*-mRMR for Model-Aware Feature Selection in EIS-Based Battery State of Charge Estimation“ bewältigt dieses Problem durch eine intelligente Vorauswahl der aussagekräftigsten Datenpunkte. Dazu überträgt die Methode den A*-Algorithmus – seit Jahrzehnten bewährt in Robotik und Spieleentwicklung – auf die Merkmalsauswahl: Anstatt alle möglichen Kombinationen zu durchsuchen, findet der Algorithmus die optimale Auswahl gezielt und effizient, ähnlich wie ein Navigationsgerät den kürzesten Weg berechnet, ohne jede Straße abzufahren. Zwei Kriterien werden dabei gleichzeitig berücksichtigt: die Aussagekraft eines Datenpunkts für die Ladezustandsvorhersage und seine Redundanz gegenüber bereits ausgewählten Punkten (Minimum Redundancy Maximum Relevance, mRMR).

Getestet an physikbasierten Digital-Twin-Daten von vier Batteriezellen über 17 Ladezustandsstufen und drei Temperaturen (756 Messpunkte) erreicht Fast A*-mRMR eine Vorhersagegenauigkeit von 3,62 bis 3,93 Prozent Fehler bei einer Berechnungszeit von nur 1,27 Sekunden – und ist damit über 500-mal schneller als vergleichbare Verfahren bei gleichwertiger oder besserer Genauigkeit. Darüber hinaus zeigt die Arbeit, dass eine gezielte Zulassung ähnlicher Datenpunkte die Vorhersage sogar verbessern kann – entgegen der bisher gängigen Annahme, solche Redundanzen stets zu vermeiden. „Unsere Methode ermöglicht den praktischen Einsatz hochdimensionaler Impedanzdaten in ressourcenbeschränkten eingebetteten Systemen und schafft damit eine wichtige Grundlage für effizientere und zuverlässigere Batteriemanagementsysteme“, erläutert Kallel. „Der Best Paper Award ist eine schöne Bestätigung dafür, dass unsere Arbeit im Bereich intelligenter Sensorsysteme und nachhaltiger Energietechnologien in der internationalen Forschungsgemeinschaft wahrgenommen wird“, ergänzt Kanoun.

Die SSD ist eine seit 2001 etablierte IEEE-Multikonferenz, die Forschung in den Bereichen Systeme, Signalverarbeitung und Geräte zusammenführt und einen H-Index von 35 aufweist. Die Auszeichnung wurde in der Teilkonferenz Power Systems & Smart Energies (PSE) vergeben. Die Proceedings erscheinen in IEEEXplore und sind in Scopus sowie Web of Science indexiert.

Ansprechpartnerin: Prof. Dr. Olfa Kanoun, Professur Mess- und Sensortechnik, E-Mail olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de

Zitierempfehlung: Kallel, A.Y., Kanoun, O.: „Fast A*-mRMR for Model-Aware Feature Selection in EIS-Based Battery State of Charge Estimation.“ Proc. 23rd Int. Multi-Conf. on Systems, Signals and Devices (SSD’26), Catania, Italy, 2026. Best Paper Award.

(Autorin: Prof. Dr. Olfa Kanoun)

Dr. Ahmed Yahia Kallel, Arbeitsgruppenleiter Impedanzspektroskopie an der Professur Mess- und Sensortechnik der Technischen Universität Chemnitz, wurde mit dem renommierten „Messtechnik-Preis 2024“ des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e. V. (AHMT) ausgezeichnet. Die Ehrung würdigt seine herausragende Dissertation zum Thema „Entwurf von optimierten Breitband Anregungssignalen für konsistente Impedanzspektroskopie-Messungen", die einen Paradigmenwechsel in der Impedanzspektroskopie eingeleitet hat. Die Übergabe des Preises erfolgte im Rahmen des XXXIX. Messtechnischen Symposiums, das am 17. und 18. September 2025 an der TU Chemnitz stattfand.

Wissenschaftlicher Durchbruch in der Impedanzspektroskopie

„Die mit summa cum laude bewertete Forschungsarbeit revolutioniert die Impedanzspektroskopie durch die systematische Optimierung multifrequenter Anregungssignale“, sagt Prof. Dr. Olfa Kanoun, Inhaberin der Professur Mess- und Sensortechnik. Dr. Kallel sei es gelungen, diese Signale in ihrer Amplituden-, Frequenz- und Phasen-Zusammensetzung zu optimieren und dabei eine bis dahin unerreichte Messgenauigkeit zu erzielen. „Gleichzeitig verkürzte er die Messzeiten drastisch – ein wissenschaftlicher Durchbruch mit nachhaltiger Wirkung auf das gesamte Fachgebiet“, so Kanoun. Die beeindruckenden Ergebnisse sprechen für sich: eine zehnfache Verbesserung der Messgenauigkeit, eine bis zu 19-fach schnellere Signalverarbeitung und die optimierte Umsetzung auf ressourcenschwachen Mikrocontrollern. Darüber hinaus entwickelte Dr. Kallel eine innovative Methode zur Prüfung der Konsistenz von Impedanzspektren, die automatische Qualitätskontrollen ermöglichen.

Vom Jahrgangsbesten zum international anerkannten Forscher

Der gebürtige Tunesier begann seine wissenschaftliche Laufbahn 2016 als Jahrgangsbester seines Ingenieurdiploms in Elektrotechnik an der École Nationale d'Ingénieurs de Sfax. Nach einem ebenfalls mit Bestnoten abgeschlossenen Master in Eingebetteten Systemen kam er 2017 nach Chemnitz, wo er zunächst in einem IGF-Projekt innovative Ansätze für die Kabeldiagnostik entwickelte. Seine wissenschaftliche Produktivität ist außergewöhnlich: Mit über 60 Publikationen, davon 15 in Q1-Journals, einem H-Index von 12 und mehr als 470 Zitierungen (Quelle : Google Scholar) gehört Dr. Kallel weltweit zu den einflussreichsten Forschern im Bereich der Anregungssignale. Er belegt den dritten Platz bei der Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen zum Thema „Anregungssignale in der Impedanzspektroskopie" weltweit und wurde mehrfach mit Best Paper Awards sowie dem Outstanding Reviewer Award der IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement ausgezeichnet.

Neue Anwendungsfelder und Nachwuchsförderung

Die Forschungsarbeiten von Dr. Kallel erschließen der Impedanzspektroskopie neue Einsatzfelder – von der Echtzeit-Batteriezustandsdiagnostik bis zu medizinischen Anwendungen. Seit 2024 leitet er die Forschungsarbeitsgruppe Impedanzspektroskopie an der Professur Mess- und Sensortechnik mit neun Doktorandinnen und Doktoranden und prägt damit bereits heute die nächste Generation von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Seine Lehrtätigkeit ist geprägt von Begeisterung und Kompetenz. Zahlreiche Vorlesungen, Labore und Projektseminare sowie die Betreuung von mehr als 25 Abschlussarbeiten belegen sein außergewöhnliches Engagement in der Nachwuchsförderung.

Stichwort: Messtechnik-Preis des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e. V. (AHMT)

Der Messtechnik-Preis des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik (AHMT) wird seit 1994 jährlich für herausragende wissenschaftliche Leistungen in der Messtechnik verliehen. Die Auszeichnung würdigt Arbeiten, die sowohl durch wissenschaftliche Originalität als auch durch praktische Anwendbarkeit überzeugen.

In einer Rangliste der weltweit meistzitierten Forschenden, die im Jahr 2025 von der Stanford University und dem Wissenschaftsverlag Elsevier erstellt wurde, sind auch mehrere Mitglieder bzw. Angehörige der Technischen Universität Chemnitz zu finden. „Die zehn am höchsten gerankten Forschenden der TU Chemnitz unter den Top-2-Prozent in ihrem Fachgebiet sind Prof. Dr. Olfa Kanoun, Dr. Minshen Zhu, Prof. Dr. Rudolf Holze, Prof. Dr. Günter Daniel Rey, Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Prof. Dr. Marc Armbrüster, Prof. Dr. Tony Klein, Prof. Dr. Joseph Lutz, Prof. Dr. Michael Schreiber und Prof. Dr. Peter Sedlmeier“, berichtet Bibliometrie-Expertin Carolin Zapke von der Universitätsbibliothek der TU Chemnitz. Durch die Aufnahme in diese Liste erhalten auch die aufgeführten Chemnitzer Forschenden weltweite Anerkennung für ihren Beitrag zum Wissensfortschritt.

Weitere an der TU Chemnitz tätige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler finden sich in der Rangliste der Top-2-Prozent (aufgelistet von A bis Z): Prof. Dr,. Martin Breugst, Prof. Dr. Carsten Deibel, Prof. Dr. Wolfgang Einhäuser-Treyer, Prof. Dr. Fred H. Hamker, Prof. Dr. Jonas Hensel, Prof. Dr. Karl Heinz Hoffmann, Prof. Dr. Josef Krems, Prof. Dr. Heinrich Lang, Prof. Dr. Thomas Lampke, Dr. Thomas Mehner, Prof. Dr. Michael Mehring, Prof. Dr. Thomas Seyller, Prof. Dr. Janet Siegmund, Prof. Dr. Michael Sommer, Prof. Dr. Jan-Philipp Stein, Prof. Dr. Christoph Tegenkamp, Prof. Dr. Johannes F. Teichert, Prof. Dr. Matthias Thürer, Prof. Dr. Martin F.-X. Wagner und Prof. Dr. Dietrich R. T. Zahn.

Zur Methode des Rankings: Die Anzahl von Zitaten misst die Beachtung, die Forschende in ihrer Community erfahren. Sie spiegeln damit auch den Einfluss der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler innerhalb ihrer Fachgebiete wider. Die in die Analyse einbezogenen Daten beruhen auf der Literatur-Datenbank SCOPUS. In der Analyse wurden 22 Fachgebiete mit 174 Fächern differenziert. Die Ranking-Tabelle der mehr als 100.000 erfolgreichsten Autorinnen und Autoren aus SCOPUS wurde mit Hilfe spezieller um Selbstzitate bereinigter Metriken erstellt.

Bereits zum 18. Mal treffen sich vom 23. bis 26. September 2025 internationale Expertinnen und Experten zum  „International Workshop on Impedance Spectroscopy"in Chemnitz. Im Mittelpunkt der Konferenz mit über 90 Teilnehmerinnen und Teilnehmern aus zwölf Ländern steht die Weiterentwicklung bestehender Messansätze und die Entwicklung neuartiger Messverfahren durch die Einführung von Multifrequenzmessverfahren und KI-gestützten Analysemethoden. Die interdisziplinäre Veranstaltung adressiert Themen von den Grundlagen und Messverfahren bis hin zum anwendungsrelevanten Einsatz von Technologien aus dem Bereich der Impedanzspektroskopie vom Labor bis zu Praxisanwendungen.

Besonders stark vertreten sind in diesem Jahr Mess- und Analyseverfahren für Energietechnologien und biomedizinische Anwendungen. Aktuelle Forschungsthemen aus dem Energiebereich umfassen die Entwicklung autokalibrierter Impedanzmesssysteme für Batterien sowie die Charakterisierung von Dünnschicht-Platin-Kathoden in PEM-Wasserelektrolyseuren. Weitere Schwerpunkte, die auf der Impedanzspektroskopie basieren, sind elektronische Analysemesssysteme, sogenannte Zungensysteme, Kompensationsmethoden für die Impedanzspektroskopie von Hirngewebe sowie neueste Ergebnisse im Bereich der zeitbereichsbasierten elektrischen Impedanztomographie (EIT). Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse und Fertigung flexibler Superkondensatoren, die auf laserinduzierten Graphenelektroden basieren, sowie auf dem Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens am Beispiel der Mundkrebsdiagnostik.

Die Tutorien im Rahmen der „Advanced School on Impedance Spectroscopy (ASIS)" finden im Vorfeld der Fachvorträge statt. Mit ihren vielfältigen Grundlagenthemen ermöglichen sie einen besseren Einstieg und eine stärkere Vertiefung. Die „She International Women in Science (SheIWIS)" findet erneut statt und bietet Wissenschaftlerinnen und Studentinnen eine geeignete Plattform für Diskussionen und Networking. In diesem Jahr wird mit den Sessions „Insights" ein bewährtes Format fortgeführt: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können dort ihre publizierten Arbeiten in der Community zur Diskussion stellen und so bekannter machen.

In diesem Jahr findet der Wettbewerb „Science Hackathon" in Kooperation mit der „IEEE Student Branch" der TU Chemnitz zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses statt. Studierende, Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler präsentieren hier ihre Projekte und müssen eine internationale Jury von ihrer Innovationskraft überzeugen. Im Fokus stehen Projekte aus den Bereichen Energie und Medizin sowie KI-gestützte Messsysteme.

Prof. Dr. Olfa Kanoun, Inhaberin der Professur Mess- und Sensortechnik an der TU Chemnitz, und zusammen mit Prof. Pasquale Arpaia (Università di Napoli Federico II, Italien), die gemeinsam den Workshop organisieren, sind begeistert: „Es ist beeindruckend zu sehen, wie sich die Community regelmäßig in Chemnitz versammelt und die Konferenz zur weltweit führenden Plattform für Impedanzspektroskopie herangewachsen ist. Besonders erfreulich ist die internationale Beteiligung von Vertreterinnen und Vertretern aus 48 renommierten Institutionen, die den besonderen Stellenwert der IWIS als Ort für Austausch und Inspiration in unserem Fachgebiet unterstreicht“. Die Professur Mess- und Sensortechnik ist mit mehreren Beiträgen selbst vertreten, u. a. zu den Themen Entwicklung neuartiger elektronischer analytischer Messsysteme, sogenannten Zungensysteme, laserinduzierter Graphenelektroden für Energiespeicher sowie KI-gestützter Multifrequenz-Impedanzmessungen.

Ein besonderes Highlight für die Gäste bildet die dritte Ausgabe des internationalen Lichtkunstfestivals „Light our Vision", das vom 24. bis 27. September 2025 zeitgleich stattfindet. Das Festival ist Teil des offiziellen Programms von Chemnitz als Europäische Kulturhauptstadt 2025 und bringt internationale Lichtkünstler aus sieben Ländern in die Stadt. Unter dem Motto „C the Unseen" werden neun zentrale Standorte der Chemnitzer Innenstadt, darunter die Universitätsbibliothek, illuminiert, um verborgene Potenziale der Stadtentwicklung durch künstlerische Intervention sichtbar zu machen.

Homepage des „International Workshop on Impedance Spectroscopy" (IWIS): https://www.tu-chemnitz.de/etit/messtech/iwis/

(Quelle: Professur Mess- und Sensortechnik)

Prof. Dr. Olfa Kanoun, Inhaberin der Professur Mess- und Sensortechnik an der Technischen Universität Chemnitz, wurde am 28. August 2025 im Rahmen einer feierlichen Veranstaltung in Tunis mit dem Preis des Präsidenten der Republik Tunesien für den besten im Ausland lebenden tunesischen Forscher ausgezeichnet.

Der Nationale Preis für Wissenschaft und Technologie wird vom tunesischen Ministerium für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung (MESRS) verliehen. Er ehrt tunesische Forscherinnen und Forscher bzw. Erfinderinnen und Erfinder, die in Tunesien oder im Ausland leben und sich durch herausragende wissenschaftliche Leistungen oder technologische Innovationen auszeichnen. Die Vergabe des Forschungspreises erfolgt nach strengen Kriterien, die weit über die reine Publikationsleistung hinausgehen. Berücksichtigt werden wissenschaftliche Sichtbarkeit durch Publikationen und Promotionen, Innovationskraft etwa durch Patente oder neue Methoden, der wirtschaftliche und gesellschaftliche Nutzen von Forschungsprojekten sowie die internationale Präsenz durch Kooperationen, Konferenzen und Auszeichnungen. Im Fall von Prof. Dr. Kanoun wird mit der Preisvergabe insbesondere ihre wissenschaftliche Exzellenz und zugleich die technologische Innovation ihrer international anerkannten Forschungsarbeit gewürdigt.

„Diese Auszeichnung stellt einen wichtigen Meilenstein in meiner akademischen und wissenschaftlichen Laufbahn dar. Ich betrachte sie als Anerkennung vieler Jahre intensiver Forschung und des engagierten Einsatzes unserer gesamten Professur. Zugleich ist sie für uns eine starke Motivation, den eingeschlagenen Weg mit Entschlossenheit und Hingabe fortzuführen und die wissenschaftliche Arbeit weiter voranzubringen“, betont Prof. Dr. Kanoun.

„Wir gratulieren Frau Professorin Kanoun sehr herzlich zu dieser hohen Auszeichnung und freuen uns außerordentlich über die Anerkennung für unsere Kollegin. Der Preis unterstreicht einmal mehr die Exzellenz der wissenschaftlichen Leistungen und technologischen Innovationen, die Frau Professorin Kanoun und ihr Team im Bereich der Kernkompetenz Materialien und intelligente Systeme erbringen“, sagt Prof. Dr. Anja Strobel, Vertreterin des Rektors und Prorektorin für Forschung und Universitätsentwicklung der TU Chemnitz.

Engagement für Tunesien und Nachwuchsförderung

Obwohl Prof. Dr. Kanoun in Deutschland tätig ist, hat sie stets enge Verbindungen zu Tunesien gepflegt. So hat sie mehr als 100 Abschlussarbeiten von tunesischen Ingenieur- und Masterstudierenden sowie über 20 Doktorandinnen und Doktoranten und Postdoktorandinnen und Postdoktoranden betreut. Darüber hinaus hat sie mehr als 15 internationale Sommerschulen in Tunesien organisiert und über 30 Forschungs- und Mobilitätsprojekte mit tunesischen Institutionen entwickelt, die vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) und von der Europäischen Union gefördert wurden.

Innovation, Patente und internationale Projekte

Als (Mit-)Inhaberin von sieben Patenten im Bereich Sensorik und Nanomaterialien engagiert sich Kanoun auch stark im Bereich Innovation. Sie begleitete die Gründung des auf innovative Kraftsensoren spezialisierten Start-ups NanoSen GmbH. Zudem koordiniert sie zahlreiche internationale Großprojekte auf EU-Ebene und im Kontext von Verbundvorhaben der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Prof. Dr. Kanoun gründete und leitete darüber hinaus mehrere renommierte internationale Konferenzen, darunter den „International Workshop on Impedance Spectroscopy” (IWIS) und die „Multi-Conference on Systems, Signals and Devices” (SSD). Zweimal wurde sie zum „IEEE Distinguished Lecturer” gewählt (2016 und 2022).

Zur Person: Prof. Dr. Olfa Kanoun

In Sfax geboren und aufgewachsen, studierte Prof. Dr. Olfa Kanoun in Deutschland und etablierte sich international als führende Expertin in den Bereichen Sensorik, Impedanzspektroskopie und Nanomaterialien.

Prof. Dr. Kanoun promovierte 2001 an der Universität der Bundeswehr München und erhielt den Dissertationspreis des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik (AHMT e. V., Deutschland). Bereits im selben Jahr gründete sie am Institut für Sensorik und Messsysteme der Universität der Bundeswehr München (Prof. Dr. Hans-Rolf Tränkler) die Arbeitsgruppe „Impedanzspektroskopie“. Im Jahr 2006 wurde sie zur Vertretungsprofessorin und Leiterin des Fachgebiets Messtechnik an der Universität Kassel ernannt. Seit 2007 ist sie ordentliche Professorin an der TU Chemnitz, wo sie die Professur Mess- und Sensortechnik leitet. Nach dem sie im Jahr 2008 den „International Workshop on Impedance Spectroscopy“ (IWIS) und im Jahr 2017 die „Advanced School on Impedance Spectroscopy" gegründet hat, hat sie 2018 das „Technical Committee Impedance Spectroscopy (TC2)“ ins Leben gerufen. Prof. Dr. Kanoun ist heute eine führende und international anerkannte Wissenschaftlerin auf dem Gebiet der Sensoren und Sensorsysteme.

In der Literatur-Datenbank SCOPUS führt sie die Liste der Autorinnen und Autoren zum Thema Impedanzspektroskopie in Deutschland und weltweit die Liste der Autorinnen und Autoren auf dem Gebiet der Sensorsysteme für die Impedanzspektroskopie an. Sie veröffentlichte über 700 wissenschaftliche, begutachtete Publikationen, die mehr als 8.000 Mal zitiert wurden. Ihre Arbeiten führten zu entscheidenden Fortschritten in der Entwicklung neuartiger intelligenter Sensoren, energieautarker Systeme sowie neuer Diagnosemethoden für Batterien, Gesundheit, Umwelt und Industrie. Für ihre Pionierleistungen wurde sie 2022 mit dem Technical Award der IEEE Instrumentation and Measurement Society geehrt.

Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Olfa Kanoun, Inhaberin der Professur Mess- und Sensortechnik, Telefon 0371 531-36931, E-Mail olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de

An interdisciplinary team of researchers at Chemnitz University of Technology has succeeded in developing a groundbreaking ceramic composite material that can monitor its own structural integrity. The research work, led by Prof. Dr. Olfa Kanoun from the Chair of Measurement and Sensor Technology in collaboration with Prof. Dr. Daisy Nestler from the TKV research area of the Chair of Lightweight Structures and Polymer Processing, shows how carbon nanotubes can be integrated into oxide ceramic composite materials (OCMC) to create reliable self-sensing materials.

Revolutionary approach overcomes conventional monitoring limitations

Conventional monitoring of the structural condition of ceramic composites in extreme environments faces major challenges. Conventional methods, such as acoustic emission monitoring, thermal stress analysis and surface-mounted flexible sensors, often fail under flexible temperature conditions, including thermal shock, or suffer from low sensitivity due to insufficient load transfer between the structure and the sensing elements. “The key innovation is to embed multi-walled carbon nanotubes directly into the ceramic matrix instead of mounting the sensors on the surface,” explains Kanoun. “This creates a truly integrated sensor system where the ceramic structure itself becomes the sensor, eliminating the problems of sensor detachment and poor load transfer that occur with surface-mounted solutions.”

Advanced manufacturing process ensures homogeneous integration

The research team used a sophisticated solution mixing approach in combination with ceramic injection molding to achieve a uniform distribution of the carbon nanotubes in the ceramic matrix. The multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), which make up only 0.5 percent by weight of the total composition, form an electrically conductive network within the oxide ceramic composite. The realized manufacturing process offers key advantages, including uniform distribution of the carbon nanotubes for improved material performance, enhanced mechanical properties, precise and cost-effective shaping through the mass production of the injection molding process, and preservation of the nanotubes' integrity through controlled thermal treatment in an inert atmosphere. "Our microstructural analysis using scanning electron microscopy confirms that the carbon nanotubes remain in close contact with the ceramic matrix and form a network even after sintering at 1200°C," says Nestler. "This is crucial for maintaining the electrical conductivity that enables the strain measurement function. At the same time, the reinforcement by Al2O3 fibers in an Al2O3 matrix realizes better fracture toughness and thermal shock resistance compared to a monolithic ceramic."

Exceptional sensor properties with high reproducibility

The MWCNT/OCMC sensors developed have remarkable performance characteristics. In four-point bending tests, strain factors of 7.99 in the low strain range (0-160 μ-strain) and 2.12 in the higher strain range (160-380 μ-strain) were determined. Importantly, the sensors have excellent reproducibility, with deviations of less than 2.7% between independently manufactured specimens. "The resistance changes exponentially with the applied strain due to the tunneling effect between the carbon nanotubes," explains M.Sc. Dhivakar Rajendran, the lead author of the paper. "When the ceramic is stretched, the nanotubes move closer together, creating new conductive paths and drastically changing the electrical resistance of the material. This provides a highly sensitive method for detecting even the smallest structural deformations, which is essential for deducing the damage behavior," adds Sarra Missaoui, the first co-author.

European collaboration advances ceramic matrix composites and robust industrial applications

This research was carried out as part of an M-ERA.net project under the European Union's Horizon 2020 research framework program "Ceramics with sensing capabilities for high temperature applications (Centaur)". The work addresses critical requirements in the aerospace, automotive and industrial sectors, where ceramic components must perform reliably in extreme environments up to 1650°C, which can only be realized with composite materials. Spectroscopic analysis using FTIR and Raman spectroscopy confirmed that the carbon nanotubes maintain their structural integrity and properties throughout the manufacturing process, with no signs of oxidation or degradation. This is critical for maintaining long-term sensor performance under harsh operating conditions.

Future applications and impact on industry

The technology opens up new possibilities for monitoring the condition of structures in real time in areas where conventional sensors cannot cope. Potential applications include turbine blades, thermal barrier coatings and other structural components in aerospace and energy systems. "This truly integrated approach represents a paradigm shift in structural health monitoring," says Kanoun. "Instead of attaching ready-made sensors to a structure, we are making the structure itself intelligent. This could revolutionize the way we monitor and maintain critical components in extreme environments."

The research team is now working on optimizing the concentration of carbon nanotubes and exploring applications in temperature sensing based on this breakthrough in strain sensing.

Publication: Dhivakar Rajendran, Sarra Missaoui, Jonas Stiller, Rajarajan Ramalingame, Uwe Zschenderlein, Bernhard Wunderle, Daisy Nestler, Olfa Kanoun. "Truly integrated carbon nanotubes (CNT) in oxide ceramics for micro-strain sensing applications." Ceramics International, June 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.05.219

Further Information: Prof. Dr. Olfa Kanoun, phone +49 (0)371 531-36931, email olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de

In 2025 Chemnitz will be in the international spotlight of measurement technology: The IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), one of the world's leading conferences for measurement technology and instrumentation, will be held in Germany for the first time from 19 to 22 May 2025 - with Chemnitz University of Technology as host. The Chair of Measurement and Sensor Technology, headed by Prof. Dr. Olfa Kanoun, is responsible for the organisation.

Every year, the I2MTC brings together leading scientists, industry experts and other specialists to present the latest research findings, innovative applications and current trends in measurement science and technology. In Chemnitz, the conference will once again provide a platform for interdisciplinary dialogue on a wide range of topics - from biomedical to industrial and environmental metrology - in addition to high-calibre keynote lectures, technical sessions and workshops. This year, more than 500 papers were submitted from 47 countries. The majority of submissions came from China, Italy, Germany, the UK, the USA, Taiwan and Canada. More than 50% of the authors are from Europe. Following a rigorous review process, around 350 papers will be presented. In total, more than 400 participants are expected in Chemnitz.

A special highlight of this year's edition is the 75th anniversary of the IEEE Instrumentation and Measurement Society (IMS). To mark the occasion, attendees can look forward to a series of exclusive celebrations and professional events. Many distinguished guests from the IEEE's specialist areas will be travelling to Chemnitz to celebrate this anniversary with the IMS. In addition, an international student competition will be held to promote young talent and provide innovative impetus for the future of metrology.

The conference organization team has succeeded in attracting excellent scientists for the plenary lectures. One of them is Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, head of the Centre for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN) at Chemnitz University of Technology, who is one of the ‘Highly Cited Scientists’ and will speak on ‘Micro-Origami-Robots: From Single Agents to Microelectronic Morphogenesis’. Another outstanding lecture will be given by Prof. Dr. Stephan Schlamminger from the National Institute of Standards, USA, who will talk about ‘Chasing Precision: How Fundamental Constants Are Determined’.

A special highlight of the Chemnitz edition is an industry panel that will shed light on the central role of measurement technology in industry, particularly in the semiconductor industry. The panel will be chaired by Prof. Dr. Harald Kuhn, Director of the Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems (ENAS) in Chemnitz.

The organisation of this prestigious conference in Chemnitz reflects the growing international recognition of our location. It is a joint success that not only underlines the quality of our research, but also impressively confirms the increasing international visibility and excellence of our location. At the same time, we are delighted to be able to present TU Chemnitz and the city of Chemnitz to a global community of experts in this high-calibre setting," emphasises Kanoun.

The conference will be chaired by Prof. Dr. Olfa Kanoun (Chemnitz University of Technology), Prof. Faouzi Derbel (Leipzig University of Applied Sciences) and Prof. Carlo Trigona (University of Catania, Italy). Several members of the Chair of Measurement and Sensor Technology are happy to be part of the organising team.

Dr Thomas Keutel, member of the international organisation team, says: "It is a special pleasure to contribute to the promotion of measurement technology and at the same time show that Chemnitz is an outstanding science location."

The choice of Chemnitz as the venue is made all the more attractive by the fact that the city will also be the European Capital of Culture in 2025. "This unique combination opens up fascinating perspectives for interdisciplinary dialogue and global networking. In addition to top-class scientific discussions, conference participants will experience an inspiring cultural programme - a symbiosis that presents Chemnitz as a vibrant metropolis where innovation and cultural life go hand in hand", says Kanoun.

The Chair of Measurement and Sensor Technology alone is enriching the conference with a portfolio of ten scientific papers and an exclusive tutorial on 'Impedance Spectroscopy: From Fundamentals to Advanced Applications and Signal Processing, led by Prof. Kanoun and Dr. Ahmed Yahia Kallel. "This international stage provides us with an ideal opportunity to demonstrate our research excellence and at the same time reinforce the importance of our location in the scientific community," emphasises Kanoun.

The Chair of Measurement and Sensor Technology's many years of experience in organising prestigious conferences is reflected in its impressive track record: since 2008, it has established the International Workshop on Impedance Spectroscopy (IWIS) as a permanent fixture in the professional world. In 2022, the Chair will bring the IEEE International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications (CIVEMSA) to Chemnitz, followed by the highly regarded IEEE Conference on Robotic and Sensor Environments (ROSE) in June 2024. With the hosting of I2MTC 2025, Chemnitz is now impressively consolidating its reputation as a beacon of science and technology in the field of electrical engineering and information technology - another milestone in the dynamic development of the location from Kanoun's point of view.

Further information on the Chair of Measurement and Sensor Technology: https://www.tu-chemnitz.de/etit/messtech/

Homepage of the IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC): https://i2mtc2025.ieee-ims.org/

Website of the IEEE Instrumentation and Measurement Society (IMS): https://ieee-ims.org/

For further information please contact Prof. Dr. Olfa Kanoun, phone +49 (0)371 531-36931, e-mail olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de.

(Source: Chair of Measurement and Sensor Technology)

Wichtige Fristen:

• Manuskript-Einreichung: 31. Dezember 2024 - 30. Mai 2025 (Closed)
• Erste Reviews: 15. Juni 2025
• Finale Entscheidungen: 15. August 2025
• Veröffentlichung: Band #4, 2025

Reichen Sie Ihre Forschung zu Impedanzspektroskopie-Methoden, -Anwendungen und -Innovationen ein.

Auszeichnung für:

• Technische Führungsrolle in der Impedanzspektroskopie
• Innovative Forschung im Bereich Sensorsysteme
• Beiträge zur I&M Society
• Internationale Forschungszusammenarbeit

Die Preisverleihung fand während des IEEE I&M Society Meetings im Januar 2024 statt.