Eine neue Generation von Gassensoren
Nanotechnologie, insbesondere Kohlenstoffnanoröhren (CNTs), hat sich bei der Detektion von Chemikalien und Biochemikalien in der Atmosphäre als nützlich erwiesen, was sie zu einem wertvollen Bestandteil von Umweltsensoren macht. Diese Sensoren können in der Ökologie, dem Gesundheitswesen, der Automobilindustrie und im Haushalt eine wichtige Rolle spielen und dabei wurde ihr volles Potenzial noch nicht einmal ausgeschöpft. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts SANES ("Integrated self-adjusting nano-electronic sensors") sollte ein fortschrittlicheres, vielseitigeres und präziseres nanoelektronisches Sensorgerät entwickelt werden. Das SANES-System stellt sich selbständig ein und rekonfiguriert sich selbst, um die Umwelt effektiv und präzise zu überwachen. In dem Projekt wurde eine Sensoreinrichtung mit überlegener Multiplexing-Fähigkeit geschaffen, das auf Veränderungen reagiert und einzelne Sensorelemente einstellt, um deren chemische Selektivität hoch zu halten. Beispielsweise könnten mit dem Gerät verschiedene Umweltfaktoren oder -eigenschaften gleichzeitig gemessen werden. Mithilfe des Konzepts der schwankungsverstärkten Sensorik (fluctuation enhanced sensing, FES) gelangen technologische Durchbrüche, und auch die Entwicklung des Oulu-Sensorchips, der vier unabhängige, per Software schaltbare Sensoren verwendet, war ein großer Erfolg. Das Projekt lieferte einen Prototypsensor, der die Erwartungen übertraf und eine hervorragende Gasselektivität erreichte, sodass er zwischen 16 verschiedenen Gasen und sehr niedrigen Konzentrationen unterscheiden konnte. Dieser Sensor stellte das erste in Massen produzierbare Gerät dar, das einzelne Nanoröhren als Sensorelemente nutzt. Diese Technologie bringt eine enorme Verbesserung im Vergleich zu derzeitigen Halbleitersensoren, die nur einzelne Eigenschaften messen. Das SANES-Projektkonsortium will die Technologie in Nischenmärkten gezielt ausschöpfen, besonders in solchen, bei denen eine hohe Selektivität, Vielseitigkeit des Sensors und dynamische Sensorrekonfigurationsmöglichkeiten erfordert werden. Industrien, Unternehmen, Fahrzeuge, Geräte und Haushalte können von der zusätzlichen Sicherheit durch diese neuen Sensoren enorm profitieren.
