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Technology Review

Mini-Spektrometer fürs Handy: Smartphone-Chemiesensor auf einem Chip

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Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) in Dresden arbeiten zusammen mit Kollegen am Institut für Angewandte Photophysik (IAPP) der TU Dresden an einem winzigen Spektrometer, das sich eines Tages in Smartphones integrieren lassen soll. Mit einem solchen chemischen Sensor ließe sich die Zusammensetzung zahlreicher Objekte, Gase oder Flüssigkeiten überprüfen und dann auf dem Handy anzeigen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Als Anwendungsbeispiel nennen die FEP-Forscher die Nutzung im Supermarkt: Hält der Nutzer hier dann sein entsprechend ausgestattetes Telefon ans Obst, lässt sich dessen Reife und Frische überprüfen. Mit dem Kleinstspektrometer könnten aber auch Sicherheitsbeamte am Flughafen Sprengstoffe aufspüren oder Diabetiker ihren Blutzuckerspiegel messen.

Der kleine Sensor nutzt in seinem Inneren Nanodrähte aus Gold in einer Länge von wenigen hundert Nanometern. Die Antennen wirkten dabei gleichzeitig als optischer Verstärker, Konzentrator und optischer Filter, erklären die Forscher. Besonders clever: Da die optisch-sensitive Antennen-Schicht mehrere Bauteile in einem vereine und direkt auf einem CCD/CMOS-Chip integriert werden könne, werde das Spektrometer extrem klein und den Gesamtchip kaum vergrößern. Resultat: Der Chemiesensor passt in ein Mobiltelefon.

Vom IAPP stammt das Produktionssystem für die Nano-Antennen. Dabei wird ein Substrat aus Aluminiumoxid verwendet, in dessen Poren ein elektrochemischer Wachstumsprozess abläuft. Arrays sollen sich auf acht Zoll großen Wafern herstellen lassen. FEP-Forscher helfen den Forschern der TU Dresden mit ihren Dünnschichtverfahren dabei, die unter anderem auf dem sogenannten Magnetron-Sputtern basieren.

Noch ist unklar, wann die Technik marktreif sein wird. Die Arbeit wird im Rahmen des Forschungsprojektes "NanoSPECS" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Es ist auf drei Jahre angelegt.

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(bsc)

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