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Winzige Spürnase riecht schlechte Luft

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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

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