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Detektor findet schnell Chemikalien in der Luft

Archivmeldung vom 17.10.2019

Bitte beachten Sie, dass die Meldung den Stand der Dinge zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung am 17.10.2019 wiedergibt. Eventuelle in der Zwischenzeit veränderte Sachverhalte bleiben daher unberücksichtigt.

Freigeschaltet durch Thorsten Schmitt
Laser strahlt auf den Probenkäfig: Das macht Gase sichtbar.
Laser strahlt auf den Probenkäfig: Das macht Gase sichtbar.

Bild: ntu.edu.sg

Forscher der Nanyang Technological University (NTU) haben ein Gerät entwickelt, das einen sofortigen Nachweis diverser potenziell gefährlicher Gase in der Luft verspricht. Hierzu fängt der Prototyp Proben in einer speziellen Nanostruktur ein. Diese enthält auch Nanopartikel, die Lichtsignale verstärken. So ermöglicht der Detektor laut NTU eine Analyse von Feststoffen und Flüssigkeiten, die sich normalerweise nur mittels Spektroskopie und aufwendiger Technik im Labor nachweisen lassen.

Kompakt-Spektroskopie

Um beispielsweise nach Naturkatastrophen oder Chemieunfällen leicht gasförmige Gefahrenstoffe nachzuweisen, bedarf es kompakter, portabler Alternativen zur klassischen Gaschromatografie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS) im Labor. Hier soll sich die Entwicklung des Teams um Ling Xing Yi, Leiterin des Fachbereichs Chemie und Biochemie an der NTU, bewähren. Denn das Gerät verspricht eine schnelle Erkennung diverser potenziell schädlicher Gase von kleinen Molekülen wie Schwefeldioxid bis zu größeren Verbindungen wie Benzen.

Dazu setzt die Entwicklung auf ein poröses, metallisches Nanomaterial, das zunächst Gasmoleküle einfängt. Scheint aus einigen Metern Entfernung ein Laser auf diesen Probenkäfig, kommt es zu Interaktionen mit den gefangenen Molekülen, die dann Licht geringerer Energie abstrahlen. Entscheidend ist, dass die Nanostruktur auch Partikel enthält, die das abgestrahlte Signal verstärken. Denn nur dadurch wird es intensiv genug, um es mit der sogenannten Raman-Spektroskopie auszuwerten, die für Gase an sich nicht ideal ist. Das Ergebnis ist ein chemischer Fingerabdruck der Chemikalien, der mit einer entsprechenden Datenbank verglichen wird.

Sicher in der Anwendung

Der neue Gasdetektor soll auch damit punkten, dass er sich im Katastrophenfall risikolos nutzen lässt. "Unser Gerät kann ferngesteuert werden, sodass der Betrieb der Laserkamera und die Analyse der Chemikalien aus sicherer Entfernung erfolgen können. Das ist besonders nützlich, wenn nicht klar ist, ob Gase gesundheitsgefährdend sind", erklärt Ling. In bisherigen Tests hat das System bei bis zu zehn Metern Abstand zwischen Laser und Probenkäfig funktioniert. Noch größere Entfernungen sollten möglich sein.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler

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