Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Winzige Spürnase riecht schlechte Luft

nächste Meldung

Ein Metalloxid-Gassensor mit drei Millimetern Kantenlänge. Dank Dünnschichttechnik lassen sich die Schnüffler in Großserie fertigen.

© Fraunhofer IPM

Von Tagungen und anderen Veranstaltungen, bei denen viele Menschen im Raum versammelt sind, kennt es jeder: Nach einer Weile ist die Luft zum Schneiden, das große Gähnen bricht aus. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg stellen nun eine neue Generation von Halbleiter-Gassensoren vor, die auf verbrauchte oder verqualmte Büroluft reagieren. »Die neuen Sensoren lassen sich besonders gut in Klimaanlagen integrieren. Sie zeigen an, wenn Frischluft zugeführt werden muss«, erklärt Harald Böttner, der das Projekt leitet. Denkbar ist auch, die geruchsempfindlichen Minis in Lagerhallen oder in der Produktion einzusetzen. Dort melden sie, wenn Leitungen undicht werden und Gase austreten.

Die Minispürnase ist nur rund neun Quadratmillimeter groß. Sie basiert auf dem Prinzip, dass sich der elektrische Widerstand einer sensitiven Metalloxidschicht ändert, je nachdem, mit welchem Gas sie in Berührung kommt. Die Wissenschaftler setzen vier unterschiedliche Metalloxidschichten ein, die jeweils auf verschiedene Gasgemische ansprechen. Befindet sich beispielsweise Kohlenmonoxid in der Raumluft, weil geraucht wurde, spricht der Sensor darauf an. Im Internet können Interessierte zurzeit ihre Nase in den Kaffeeraum des Instituts stecken. Der Verlauf der Linien von Webnose zeigt an, wann die Mitarbeiter zum ersten Frühstückskaffee eine Zigarette geraucht haben.

Ein Clou an der neuen Sensorengeneration ist, dass sie nicht in Dickschicht-, sondern erstmals in derartiger Ausführung in Dünnschichttechnik hergestellt wird. Deshalb können die Winzlinge wie Siliciumchips in automatisierten Verfahren produziert werden. Das macht sie besonders preisgünstig. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass die Sensoren außerdem in hitzebeständigen Gehäusen untergebracht sind. So lassen sie sich bequem mit anderen Messgeräten zu einer komplexen Messstation zusammenfassen. Böttner weist allerdings darauf hin, dass die Sensoren für quantitative Analysen im klassischen Sinn nicht geeignet sind. »Doch überall da, wo es um Komfort und gute Luft geht, sind die winzigen Spürnasen am richtigen Platz«, so seine Erfahrung. Die Mini-Schnüffler befindet sich derzeit noch in der Entwicklungsphase. Um sie auf den Markt bringen zu können, suchen die Freiburger nun Partner aus der Industrie.

Dr. Annette Braun | Mediendienst

nächste Meldung

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...