Chemische Sensoren: „Fescher“ Ring mit Alarmfunktion

| |
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars

Wearables sind aus der Tech-Welt nicht mehr wegzudenken. Sie messen nicht nur Vitaldaten aller Art, sondern kommen dazu stylisch daher. Letzteres schreibt sich auch ein neuer Sensor für weitaus „bedrohlichere“ Anwendungen auf die Fahnen.

Wearables sind ein Milliardenmarkt. Laut IDC gingen im ersten Quartal diesen Jahres 24,7 Millionen Geräte über die Ladentheke. Den Löwenanteil machen dabei Fitbit, Smartwatch & Co. aus. Die coolen bunten Armbänder und Uhren messen Herzfrequenz und Blutdruck, zählen Treppenstufen und dienen schon mal als Schnarchstopper. Bei weitem weniger umsatzträchtig sind da Spezialisten wie etwa „tragbare“ Geräte, die bei chemischen oder biologischen Bedrohungen Alarm schlagen.

Das könnte sich in Zukunft ändern – der Bedarf wächst ständig. Dazu müssten sich die Sensoren allerdings kompakt, noninvasiv und erschwinglich ins Alltagsleben einbinden lassen. Forscher an der Universität von California, San Diego haben deswegen ihren “Chemie-Alarm” in einen Ring integriert, der wie ein modisches Accessoire am Finger Platz findet. In einem 3D-gedruckten Gehäuse stecken die elektrochemische Sensor-Kappe sowie die Elektronik für die Datenverarbeitung und drahtlose Kommunikation zu einem Smartphone oder Laptop.

Chemische Sensoren messen Strom

Die Messungen erfolgen entweder voltametrisch oder chronoamperometrisch. Bei ersteren handelt es sich um eine elektroanalytische Methode zur qualitativen und quantitativen Analyse der chemischen Zusammensetzung von Stoffen anhand von Strom-Spannungs-Kurven. Chemische Bestandteile führen nämlich bei einer für sie typischen Spannung zu einem plötzlichen Stromanstieg. Bei der Chronoamperometrie werden dagegen Substanzen anhand charakteristischer Strom-Zeitkurven erkannt.

Zusammen decken beide Verfahren einen weiten Bereich chemischer Bedrohungen ab. Die Forscher setzten den Prototypen bereits explosiven Gemischen und Nervengiften – als Gase und Flüssigkeiten – aus. Der Ring reagierte dabei hoch sensitiv und selektiv. Die Anwendungen lassen sich in Zukunft relativ einfach auch auf schädliche Umweltbedingungen aller Art ausweiten. Neben sicherheitsbedürftigen Konsumenten dürften dann besonders Polizei und Militär sowie Personal an Flughäfen und Bahnhöfen von dem Sensor-Ring mit Alarmfunktion profitieren.

 

Chemische Sensoren (Bild: University of California, San Diego)

Ein modisches Accessoire am Finger mit „chemischer“ Alarmfunktion. (Bild: University of California, San Diego).