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Sensortechnik: Elektronische Spürnase



Kanarienvögel warnten früher Bergleute vor zu hohem Kohlenmonoxidanteil in der Grubenluft. Jetzt vermag ein kaum fingernagelgroßer Mikrochip – entwickelt von Alexander Hierlemann und seinen Kollegen an der ETH Zürich – die verschiedensten Schadstoffe bis zu einer Konzentrationen von wenigen Molekülen pro Million Luftmoleküle nachzuweisen. Das Besondere daran: Er verfügt über gleich drei Sensortypen, die mit bestimmten Polymeren beschichtet sind. An diese lagern sich Gasmoleküle aus der Luft an und beeinflussen so die Eigenschaften des jeweiligen Sensors: Der erste ist ein Mikrokondensator und misst die Änderungen in der elektrischen Kapazität. Mit einer winzigen Blattfeder aus Silizium registriert der zweite die Massenänderung bis auf weniger als ein Pikogramm (milliardstel Milligramm) genau. Schließlich bestimmt ein Temperaturfühler die Wärme, die frei wird, wenn sich Gasmoleküle anlagern. Gemeinsam erzeugen die drei Sensoren Signalmuster, anhand derer sich ein flüchtiger Stoff eindeutig identifizieren lässt. (Nature, Bd. 414, S. 293)

Aus: Spektrum der Wissenschaft 1 / 2002, Seite 26
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
1 / 2002

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 1 / 2002

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