Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrolabor ermöglicht mobile Luftanalyse

07.08.2008
Fertigungsprozess ähnelt der Mikroelektronik

Britische Forscher haben vor, Systeme für die genaue Luftanalyse zu schrumpfen. Eine neue Generation kompakter, portabler Messgeräte soll die derzeit üblichen großen, teuren Gaschromatographen ersetzen, so das National Centre for Atmospheric Sciences.

Damit können Analysen in Zukunft vor Ort durchgeführt werden, beispielsweise in Wetterballonen oder bei der Arbeit mit flüchtigen Chemikalien. Möglich wird das durch die Mikrofluidik, die eine Kontrolle über und eine Analyse von sehr kleinen Gasmengen erlaubt. Ein Fertigungsprozess für notwendige Mikrofluidik-Komponenten ähnelt dabei jenen Verfahren, mit denen bereits elektronische Bauteile auf ihre heutige Größe reduziert werden konnten.

"Wir wollen ein portables Gerät entwickeln, das die Größe eines Schuhkartons hat", betont Chris Rhodes, projektbeteiligter Wissenschaftler von der University of York, gegenüber pressetext. Das tragbare System wird alle zur Analyse notwendigen Komponenten und Detektoren ebenso enthalten wie Elemente zur Datenauswertung und ein Display zur Anzeige.

Es soll tischgroße Gaschromatographen ersetzen, die um die 40 Kilogramm auf die Waage bringen - exklusive Computer für die Auswertung. "Der Preis wird wohl ein Drittel eines Gaschromatographen betragen", erwartet Rhodes auch einen Kostenvorteil. Außerdem wäre das System deutlich energieeffizienter. Damit könnte es eine genaue Luftanalyse in Bereich erschließen, die aktuellen Systemen unzugänglich bleiben. Geräte auf Wetterballonen könnten detaillierte Daten gewinnen und diese drahtlos an eine Bodenstation übertragen. Neben der Umweltforschung seien auch Anwendungen in der Industrie denkbar. Beispielsweise könnte die Luftqualität in Arbeitsbereiche, wo mit flüchtigen Lösungsmitteln hantiert wird, in Echtzeit überwacht werden.

Herz des mobilen Analyselabors wird ein speziell gefertigtes Bauteil des britischen Mikrofluidik-Unternehmen Dolomite http://dolomite-microfluidics.com . Auf einer Fläche von nur zehn Zentimetern Seitenlänge fasst es einen 7,5 Meter langen Mikrofluidik-Kanal und einen zweiten 1,5 Meter langen Kanal, beide mit einem Durchmesser von nur 0,3 Millimetern. "Das ist notwendig, um eine große Zahl von Verbindungen effizient trennen zu können", erklärt Rhodes. Mehrere Tausend verschiedene Substanzen könnten bisweilen in der Luft zu finden sein. Sie sollen das Kanalsystem nacheinander verlassen, um dann einfach von einem Detektor gemessen zu werden. Um das sicherzustellen, können die Kanäle unter anderem auf unterschiedliche Temperaturen gebracht werden oder praktisch wie in der Mikroelektronik zwischen den Kanälen umgeschaltet werden.

Praktisch wie in der Mikroelektronik funktioniert auch die Fertigung des Mikrofluidik-Chips. Durch einen photolithographischen Prozess werden winzige Strukturen in ein Trägermaterial, in diesem Fall Glas, geritzt. Der Kanal entsteht dabei durch das aufeinander Legen und Verbinden zweier strukturierter Schichten. "Die Herausforderung bei diesem Projekt war, zwei so große geritzte Glasplatten zu verbinden", betont Gillian Davis, Regional Manager bei Dolomite. Die exakte Ausrichtung für die Mikro-Kanäle habe das Unternehmen auf die Probe gestellt. "Wir wollen in einem Jahr einen einsatzfähigen Prototypen haben", erklärt Rhodes. Das Forschungsprojekt ist auf insgesamt drei Jahre anberaumt und es sei realistisch, am Ende der Projektdauer bereits ein kommerzielles Produkt präsentieren zu können.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.ncas.ac.uk
http://www.york.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung
18.08.2017 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen
17.08.2017 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie