Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Techno-Nase schnuppert ohne zu ermüden

08.12.2000


... mehr zu:
»Gerüche »Landtechnik »Sensor »Techno-Nase
Bonner Wissenschaftler tüfteln an einem elektronischen Geruchsmesser

Immer mehr Sensoren, technische "Sinnesorgane", machen sich in unserem Alltag breit: Infrarot-Bewegungsmelder schalten Lampen ein, Temperatur-Sensoren steuern Klimaanlagen, "Lambda-Sonden" regeln das Abgas-Luft-Gemisch im Katalysator und Beschleunigungs-Sensoren lösen den Airbag aus. Beim Geschmacks- und Geruchssinn, die beide auf chemischen Wechselwirkungen beruhen, gelingt die technische Adaption bisher dagegen nur unvollkommen. Am Institut für Landtechnik der Universität Bonn entwickeln Wissenschaftler nun im Rahmen eines Forschungsverbundes die Technik für eine elektronische Geruchsmessung. Ihre "elektronische Nase" soll später beispielsweise biologische Prozesse steuern. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt, bei dem bundesweit fünf Firmen und zwei Institute mitmachen, mit 6,5 Millionen Mark im Rahmen des Programms "Mikrosystemtechnik".
Die menschliche Nase enthält rund 20 Millionen Riechzellen, die ihre Signale an das Gehirn weiterleiten, das aus dieser Informationsflut eine Geruchswahrnehmung erzeugt. Dagegen wirken die ehrgeizigen Pläne der Techniker bescheiden: Sie begnügen sich mit 6 bis 40 Einzelsensoren. Diese Auswertung erfolgt durch Mustererkennung; dabei kommen auch neuronale Netze zum Einsatz, die der biologischen Datenverarbeitung nachempfunden sind. Zwar reicht die Techno-Nase nicht an die Empfindlichkeit ihres natürlichen Vorbilds heran, doch verfügt sie über entscheidende Vorteile: Sie ist objektiver, ermüdet nicht und gewöhnt sich nicht an Gerüche. "Damit ergeben sich neue Möglichkeiten zur Steuerung von allen Vorgängen, bei denen Gerüche eine Rolle spielen, seien es Kläranlagen oder Süßwarenfabriken", erklärt Projektkoordinator Dr. Peter Boeker vom Bonner Institut für Landtechnik.
In dem Forschungsverbund werden sehr unterschiedliche Entwicklungsstränge zusammengeführt, erzählt Boeker. So entwickeln die beteiligten Mikrosystem-Techniker die Sensoren mit den Methoden der Mikroelektronik weiter. Ziel sind miniaturisierte, vielseitige und robuste Komponenten, die bei langer Lebensdauer ihre Aufgaben erfüllen. Zur Steigerung der Empfindlichkeit werden die Gerüche vorher durch Anreicherung verstärkt. Die Geruchserkennung übernehmen spezielle Mikrocomputer, die Teil des integrierten Sensors werden. Zur Eichung der Sensoren trägt eine Spezialfirma ihr Know-how in Sachen Geruchsmessung bei.

"Ein Ziel unseres Vorhabens ist es, störende Gerüche aus industriellen Prozessen zu entfernen", erläutert Boeker. "Dieses erfolgt häufig mit Biofiltern, die auf biologischem Wege Gerüche abbauen. Solche Filter müssen immer feucht und biologisch aktiv gehalten werden. Die Geruchssensoren werden daran angepasst, in der Überwachung und Regelung immer den optimalen Betrieb zu garantieren."
Die Bonner Forscher haben in der Vergangenheit bereits Sensorsysteme entwickelt. Das Bonner interdisziplinäre Team aus Physikern, Chemikern, Ingenieuren und Maschinenbauern untersucht zudem auch die Ausbreitung von Gerüchen in der Umwelt. Zusammen mit dem Physikalischen Institut und dem Institut für Angewandte Mathematik werden dafür Computermodelle entwickelt und erprobt.

Ansprechpartner: Dr. Peter Boeker, Institut für Landtechnik,
Telefon: 0228/73-2387, E-Mail: boeker@uni-bonn.de

Dr. Andreas Archut | idw

Weitere Berichte zu: Gerüche Landtechnik Sensor Techno-Nase

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Forschende der Uni Kiel entwickeln extrem empfindliches Sensorsystem für Magnetfelder
15.02.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Getarntes Virus für die Gentherapie von Krebs
31.01.2018 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics