Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher zeigen neuen Infrarotsensor

18.04.2006
Bonner Wissenschaftler haben Messvorrichtung eines Käfers technisch umgesetzt.


Gemeinsam mit Wissenschaftlern des Forschungszentrums caesar stellen Zoologen der Universität Bonn auf der Hannover Messe (Gemeinschaftsstand der Wissenschaftsregion Bonn) vom 24. bis 28. April einen neuartigen Infrarotsensor vor. Das bisher in Natur und Technik unbekannte Messprinzip haben sie dabei einem kleinen Insekt abgeschaut: dem Schwarzen Kiefernprachtkäfer, der im Holz frisch verbrannter Bäume seine Eier ablegt und Waldbrände angeblich noch aus 80 Kilometern Entfernung entdecken kann. Die Wissenschaftler haben die Hoffnung, dass sich solche bionischen Messfühler wesentlich kostengünstiger herstellen lassen werden als aktuell auf dem Markt erhältliche IR-Sensoren. Die Forscher präsentieren das neuartige Sensorkonzept in Halle 2, Stand D35.

Der Schwarze Kiefernprachtkäfer fliegt auf verbranntes Holz: Unmittelbar nach Waldbränden laufen die Weibchen auf den Bäumen umher und legen in der verkohlten Rinde ihre Eier ab. Da viele andere Insektenarten eine frische Brandfläche meiden, können sich die Prachtkäfer-Larven dort weitgehend unbehelligt von Konkurrenz entwickeln. Ihren "Sinn für’s Brenzlige" verdanken die erwachsenen Insekten einem pfiffigen Sinnesorgan auf ihrer Unterseite: Dort sitzen zahlreiche Sensoren, die für die Infrarot- ("IR") Strahlung eines Waldbrandes außerordentlich empfindlich sind.

"Interessanterweise handelt es sich bei diesen Infrarotfühlern um abgewandelte Mechanosensoren", erklärt der Bonner Zoologe Dr. Helmut Schmitz. "Das ist eine neuartige und elegante Messmethode für IR-Strahlung." Der fingerförmige Fortsatz eines einzelnen Mechanorezeptors ist in eine winzige Kugel aus "Kutikula" eingebettet - das ist das Material, aus dem auch der Insektenpanzer besteht. Im Inneren der Kugel befinden sich winzige wassergefüllte Hohlräume, die miteinander in Verbindung stehen. Der druckempfindliche "Finger" steckt mit seiner Spitze in einem dieser Hohlräume. "Die Kutikula der Kugel und auch das darin befindliche Wasser absorbieren besonders gut Wärmestrahlung von etwa drei Mikrometern Wellenlänge - das ist genau die Strahlung, die typischerweise bei einem großen Waldbrand frei wird", sagt Dr. Schmitz. Bei auftreffender IR-Strahlung erwärmen sich daher Kutikula und Wasser und dehnen sich aus. Der resultierende Druckanstieg wird nun hauptsächlich durch das Wasser schnell und nahezu verlustfrei auf den Mechanorezeptor übertragen. Es handelt sich also um einen so genannten "mikrofluidischen" und "mikrohydraulischen" IR-Sensor. Da die Atmosphäre für Infrarotlicht in diesem Wellenlängenbereich durchlässig ist, können die Insekten potenzielle Brutplätze auf weite Distanzen wahrnehmen.



Dr. Michael Tewes und Dr. Markus Löhndorf vom Forschungszentrum caesar haben nun begonnen, das Prinzip des winzigen Käfersensors in die Technik zu übertragen. Im ersten Ansatz ist ein mikrofluidischer Sensor entstanden, in dem die Ausdehnung einer stark IR-absorbierenden Flüssigkeit gemessen wird. Im Computer ist dieser Sensor bereits fertig entwickelt; ein Patent wurde kürzlich angemeldet. Erste Sensorelemente können auf dem Messestand unter dem Mikroskop betrachtet werden.

Kontakt:
Privatdozent Dr. Helmut Schmitz
Institut für Zoologie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2071
E-Mail: h.schmitz@please-remove-everything.tv@between-at-signs@uni-bonn.de

Dr. Markus Löhndorf
Forschungszentrum caesar
Telefon: 0228/9656-217
E-Mail: loehndorf@please-remove-everything.tv@between-at-signs@caesar.de

Dr. Markus Löhndorf | Forschungszentrum caesar
Weitere Informationen:
http://www.caesar.de/2587.0.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen
28.03.2017 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich
27.03.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit