Neuer Sensor versorgt sich selbst mit Energie
Tausende Nanodrähte wandeln laut TMOS-Wissenschaftlern Licht in elektrischen Strom um
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Internet der Dinge: Unzählige Sensoren verbrauchen viel Strom (Bild: Tumisu, pixabay.com) |
Canberra (pte009/09.01.2023/11:35)
Forscher des Australian Research Council Center of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS) haben einen neuen platz- und zugleich stromsparenden Hochleistungssensor für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt. Er besteht aus tausenden Nanodrähten, die Licht in elektrischen Strom umwandeln. Diese Drähte haben einen Abstand von 600 Nanometern. Der Sensor ist quadratisch mit einer Kantenlänge von einem Fünftel Millimeter. Die Nanodrähte, die je drei bis vier Mikrometer lang sind, bestehen aus Indiumphosphid. Sie sind am einen Ende mit Zink, am anderen mit Silizium gezielt verunreinigt worden. Die Mitte blieb unbehandelt.
Analyse von Abgasströmen
Werden die winzigen Nanodrähte mit Licht bestrahlt, fließt elektrischer Strom hindurch. Kommen sie allerdings mit Stickstoffdioxid in Berührung, einem ätzenden, gesundheitsschädlichen Gas, findet eine Oxidationsreaktion statt, die den Stromfluss zum Erliegen bringt. Dadurch wird eine Warnmeldung ausgelöst. "Der Sensor könnte im Abgasstrom von Autos mit Verbrennungsmotor installiert werden, um schädliche Emissionen frühzeitig zu erkennen", sagt Shiyu Wie, Doktorand an der Australian National University, zu der TMOS gehört.
Eine solche Anwendung wäre allerdings noch keine wirkliche Sensation. Das Bauprinzip des neuen Sensors ist es schon. "Denn dieses Gerät ist erst der Anfang. Es könnte auch modifiziert werden, sodass andere gefährliche Gase erkannt werden", so TMOS-Forscher Zhe Li, der die Entwicklung mit seinem Kollegen Lan Fu leitet. Ultimatives Ziel sei es, mehrere Gase mit einem einzigen kleinen Chip nachzuweisen. Neben Umweltschadstoffen ließen sich die Sensoren auch im Gesundheitswesen einsetzen, zum Beispiel bei Atemtests zur Diagnose von Krankheiten.
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