Stickstoffdioxid-Sensor rettet Menschenleben
Luft in Innenräumen lässt sich dank der Neuentwicklung künftig kostengünstig überwachen
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Säugling: Stickoxide vor allem für Babys gefährlich (Foto: pariah083/pixelio.de) |
Falmer/Oxdord (pte004/25.08.2020/06:15) Die Stickoxidbelastung der Luft lässt sich bisher nur mit teuren komplexen Messgeräten erfassen. Künftig reicht dafür ein preiswerter Sensor, der ins Internet der Dinge eingebunden wird. Diesen haben Forscher der University of Sussex http://sussex.ac.uk und der Beschichtungsspezialist M-Solv http://m-solv.com entwickelt. Stickoxide können die Atemwege reizen und sind vor allem für Babys und Kleinkinder eine Gefahr, ebenso für Asthmatiker.
Teuren Geräten obsolet
Stickoxide werden bei nahezu jeder Verbrennung frei. Vor allem ältere Dieselfahrzeuge emittieren das Reizgas. Doch auch in Innenräumen wird es gebildet, etwa von brennenden Kerzen, von Gasherden und Gasheizungen sowie vor allem von Rauchern. Da Stickoxide geruchlos sind, kann niemand die Konzentration feststellen, der kein Messgerät hat.
Forschungsleiter Alan Dalton hat eine dünne Schicht entwickelt, die sich in Anwesenheit von Stickoxiden elektrisch verändert. Sie besteht aus einem Kohlenstoff-Aerogel, also einer leitfähigen Masse, die zum Gutteil aus Wasser besteht. Es nimmt eventuell in der Luft vorhandene Stickoxide auf, sodass sich der elektrische Widerstand ändert. Die Differenz ist ein Maß für die Konzentration des Reizgases. Gekoppelt wird der Sensor mit dem Smartphone oder einem anderen Gerät mit Internetzugang.
Stickoxide gefährden Babys
Das Aerogel wird mithilfe eines Lasers auf zwei Elektroden abgeschieden. Diese laserinduzierte Abscheidung dünner Schichten ist eine Spezialität von M-Solv. Der Sensor ist so empfindlich, dass er in weniger als 15 Minuten zehn Stickstoffdioxid-Moleküle unter einer Mrd. Luftmolekülen erkennen kann. Dass er bei Raumtemperatur arbeitet, lässt ihn für den Einsatz auch in privaten Räumen geeignet erscheinen.
Dalton begann mit der Entwicklung des Sensors, als er hörte, dass es unter Säuglingen aufgrund von Stickoxidkonzentrationen von mehr als 20 Teilen pro eine Mrd. Luftteilchen - das ist der in der Europäischen Union festgelegte Grenzwert - schon zu Todesfällen gekommen ist. Ein solcher Wert werde in den britischen Großstädten häufig überschritten. In London etwa werde er im Monatsdurchschnitt ständig überschritten.
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