Der Geruchssinn ist einer der wichtigsten biologischen Indikatoren, die Menschen und die meisten anderen Tiere für unsere Sicherheit benötigen. Einige Gerüche sind leicht zu erkennen, wie Erdnussbutter, Kaffee oder Benzin. Andere mögen potenziell gefährliche Rauchdrähte oder schlechtes Essenkann etwas schwieriger zu lokalisieren sein. Ein neues, kostengünstiges Gerät könnte dazu beitragen, dass beliebte Geräte so ausgestattet werden, dass sie die Gefahr für ihre Benutzer erkennen können.
Deutschlands Karlsruher Institut für Technologie entwickelt ein elektronische Nase nur wenige Zentimeter groß mit einem einzigartigen Sensorchip. Mehrere Sensoren verfügen über eine Reihe von Zinnoxid-Nanodrähten. Diese Nanodrähte weisen einen hohen elektrischen Widerstand auf. Bei Verwendung wird der Widerstand über ultraviolette LED verringert. Geruchsmoleküle aus der Luft setzen sich abDie Verkabelung und der Widerstand nehmen weiter ab. Die Abnahme des Widerstands kann dem Team genau sagen, wie das Geruchsmuster ist, und es mit einer wachsenden Datenbank bekannter Gerüche vergleichen.
„Wir verwenden die biologische Nase als Modell“, sagte Dr. Martin Sommer, der das "Geruchsprojekt" am Institut für Mikrostrukturtechnologie des KIT koordiniert. "In unserer elektronischen Nase reagieren Nanofasern auf komplexe Gasgemische - dh Gerüche - underzeugen auch Signalmuster, anhand derer der Sensor die Gerüche identifiziert. “
„Wenn der Sensor einen Geruch wahrnimmt, nimmt der Widerstand weiter ab. Wenn ein Geruch verschwindet, steigt der elektrische Widerstand wieder auf das ursprüngliche Niveau an und die„ Nase “ist bereit für andere Messungen“, sagte Sommer.
Während die Datenbank umfangreich ist und weiter wächst, haben Sommer und sein Team erkannt, dass selbst dieselbe Geruchsquelle dh faule Lebensmittel oder saure Milch unterschiedliche Variationen von Gerüchen hervorrufen kann. Es gibt auch situative Unterschiede zwischen Gerüchen, wie Sommer erklärte.
„Die Schwierigkeit besteht darin, dass ein Duft nicht immer gleich bleibt. Zum Beispiel unterscheidet sich der Geruch einer Rose in der Sonne von dem einer Rose im Regen“, sagte der Physiker. „Derzeit trainieren wirdie elektronische Nase für bestimmte Anwendungen, die jedoch universell gewählt werden kann. “
Die Anwendungen für solch ein einzigartiges Stück Technologie gehen weiter, als die meisten Menschen glauben, sagte Sommer.
„In Zukunft wird die elektronische Nase möglicherweise in alle elektrischen Geräte integriert, um Kabelbrände zu vermeiden. Oder sie kann in Smartphones verwendet werden. Beim Einkaufen wird möglicherweise jeder von seiner eigenen hochempfindlichen elektronischen Nase begleitet.Sagte Sommer.
Mit der elektronischen Nase können versierte Käufer möglicherweise endlich die perfekten Produkte auswählen. Die Nase kann auch in Notsituationen helfen, und das ist der nächste große Schritt bei der Entwicklung des Sensors. Die Universität arbeitet mit den Branchenführern JVI Elektronik und FireEater zusammen, um einen Brandmelder für Verbrennungsgasschnüffler zu erstellen.
Unabhängig von seiner spezifischen Verwendung möchte das Team, dass der Sensor dem Massenmarkt zu geringen Kosten zur Verfügung steht.
Via : KIT