Hochempfindliche Sensoren: Ein Billionstel Gramm Schadstoff genügt
Ingenieure lassen Gas-Analysegeräte besser schnuppern
Mit den Methoden der Saarbrücker Messtechniker erschnüffeln transportable Gas-Chromatographen auch winzigste Spuren: Schon ein Billionstel Gramm eines Schadstoffes in einem Gas-Gemisch genügt den Sensorsystemen, die Professor Andreas Schütze mit seinem Team an der Universität des Saarlandes entwickelt. Die Forscher sind darauf spezialisiert, die künstlichen Sinnesorgane immer feinfühliger, genauer und empfindlicher schnuppern zu lassen. Jetzt verbessern die Ingenieure die Detektoren für Gas-Chromatographen mit ihrer Technik. Vor allem mobile Geräte können hiervon profitieren.
Tobias Baur (l.) und Tilman Sauerwald (r.), Wissenschaftler in der Forschergruppe von Andreas Schütze, lassen mit ihren Gas-Detektoren Analysegeräte auch winzigste Spuren von Schadstoffen aufspüren.
Oliver Dietze
Wieviel Schadstoffe stecken in Lebensmitteln? Welche Substanzen sind im Medikament? Enthält Möbelholz zu viel Formaldehyd? Solche Fragen beantworten Wissenschaftler mit Hilfe so genannter Gas-Chromatographen: Für Medizin, Lebensmittelchemie, Biologie, Umweltanalytik wie Forensik ermittelt dieses Analyseverfahren, was und wieviel davon in Stoffgemischen steckt. Hierzu verdampfen die Prüfer eine Probe und pusten das Gas anschließend durch ein dünnes Röhrchen, die so genannte „Säule“. Das Gemisch trennt sich in einzelne chemische Verbindungen auf. Je nachdem, was und wieviel zu welcher Zeit beim Detektor am anderen Ende der Säule ankommt, können die Tester ablesen, um was genau es sich dabei handelt.
Die Messtechniker aus dem Team von Professor Andreas Schütze an der Saar-Uni arbeiten daran, diesen Detektor am Ende der Säule zu verbessern. „Unser Verfahren macht es möglich, kurze Gas-Pulse hochgenau zu detektieren und kleinste Gas-Mengen selektiv auf die in ihnen enthaltenen Stoffe zu analysieren“, erklärt Tilman Sauerwald, Habilitand am Lehrstuhl für Messtechnik. Dies könnte etwa auch zum Einsatz kommen, um Lungenkrebs anhand ausgeatmeter Luft zu diagnostizieren. Vor allem transportable Gas-Chromatographen haben die Forscher für ihre Gas-Sensoren im Blick. Diese stoßen bislang bei kleinen Gas-Mengen und geringen Spuren von Inhaltsstoffen an Grenzen.
Schützes Arbeitsgruppe entwickelt in zahlreichen Forschungsprojekten ihre neuartigen Gas-Sensorsysteme für verschiedene Anwendungen weiter. Ihre Verfahren machen etwa in Raumluft einzelne Schadstoffmoleküle unter einer Milliarde Luftmolekülen ausfindig. Für die Gas-Chromatographen bringen sie Halbleiter-Gas-Sensoren ins Spiel, die auf nanostrukturierten Metalloxiden basieren. „Unsere Sensoren reagieren hochempfindlich. Wir entwickeln sie so weiter, dass wir immer niedrigere Konzentrationen selektiv messen können. Derzeit können wir bereits 100 Femtogramm detektieren, das ist weniger als ein Billionstel Gramm“, erläutert Sauerwald, der die Arbeiten der Gruppe auf diesem Gebiet koordiniert.
Der Halbleiter-Detektor der Saarbrücker Messtechniker deckt zudem eine sehr große Bandbreite an Stoffen ab, er kann also viele Arten von Stoffen aufspüren, von Kohlenmonoxid bis hin zu krebserregenden organischen Verbindungen, und zugleich ihre jeweilige Konzentration bestimmen.
Ihr Verfahren zeigen die Ingenieure vom 24. bis 28. April auf der Hannover Messe am saarländischen Forschungsstand. Die Forscher suchen insbesondere Kontakt zu Herstellern von Gas-Chromatographen.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
![[Fe]-Hydrogenase-Katalyse mittels Parawasserstoff-verstärkter Kernmagnetresonanzspektroskopie sichtbar gemacht](https://img.chemie.de/Portal/News/675fd46b9b54f_sBuG8s4sS.png?tr=w-712,h-534,cm-extract,x-0,y-16:n-xl)
Diese Produkte könnten Sie interessieren
SprayMaster inspex von LaVision
Qualitätsprüfung für Ihren Sprühprozess durch digitale Spray- und Partikelanalyse
Verlässlich, automatisiert, digital – Die Geometrie-Messung Ihres Sprühverfahrens in Echtzeit
VEGAPULS | VEGABAR | VEGASWING von VEGA Grieshaber
Füllstände cybersicher überwachen - so geht’s
Erfahren Sie mehr über den einzigartigen Sensor für flüssige und feste Medien
FireSting-PRO von PyroScience
Neues faseroptisches Messgerät: Präzise Messungen selbst in kleinsten Volumen
Messen Sie pH, Sauerstoff und Temperatur sogar unter sterilen Bedingungen
VIONIC powered by INTELLO von Metrohm
Der neue Potentiostat ideal für Batterie-, Brennstoffzellen- und Elektrolyseapplikationen
VIONIC powered by INTELLO
Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die chemische Industrie, Analytik, Labor und Prozess bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Gaschromatographie
Die Gaschromatographie ist eine essentielle Methode in der analytischen Chemie zur Trennung und Analyse von flüchtigen Verbindungen. Durch ihre hohe Auflösung und Empfindlichkeit hat sie sich in Bereichen wie der Umweltanalytik, der Lebensmittelchemie oder der forensischen Wissenschaft fest etabliert. Die GC liefert präzise und zuverlässige Ergebnisse und ermöglicht tiefe Einblicke in die chemische Zusammensetzung von Proben.
Themenwelt Gaschromatographie
Die Gaschromatographie ist eine essentielle Methode in der analytischen Chemie zur Trennung und Analyse von flüchtigen Verbindungen. Durch ihre hohe Auflösung und Empfindlichkeit hat sie sich in Bereichen wie der Umweltanalytik, der Lebensmittelchemie oder der forensischen Wissenschaft fest etabliert. Die GC liefert präzise und zuverlässige Ergebnisse und ermöglicht tiefe Einblicke in die chemische Zusammensetzung von Proben.
Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.
Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.
Themenwelt Chromatographie
Mit Hilfe der Chromatographie können wir komplexe Substanzen trennen, identifizieren und so verstehen. Ob in der Lebensmittelindustrie, der pharmazeutischen Forschung oder der Umweltanalytik – Chromatographie eröffnet uns eine Schatzkammer an Informationen über die Zusammensetzung und Qualität unserer Proben. Entdecken Sie die faszinierende Welt der Chromatographie!
Themenwelt Chromatographie
Mit Hilfe der Chromatographie können wir komplexe Substanzen trennen, identifizieren und so verstehen. Ob in der Lebensmittelindustrie, der pharmazeutischen Forschung oder der Umweltanalytik – Chromatographie eröffnet uns eine Schatzkammer an Informationen über die Zusammensetzung und Qualität unserer Proben. Entdecken Sie die faszinierende Welt der Chromatographie!
