Mo, 18. Dezember 2017

MIT-Projekt

09.12.2014 10:45

NFC-Sensor lässt Handys Sprengstoff "erschnüffeln"

Forscher der US-Technikuniversität MIT haben einen Mini-Sensor entwickelt, mit dem handelsübliche Smartphones Sprengstoff, Giftgas und viele andere Stoffe "erschnüffeln" können. Bei dem Sensor handelt es sich um einen modifizierten NFC-Chip, der ohne Stromversorgung auskommt und kein Kabel braucht. Die Erfinder des Sensors haben ihre Technologie bereits zum Patent angemeldet.

Der modifizierte NFC-Chip, den ein Team um die Chemiker Joseph Azzarelli und Timothy Swager entwickelt hat, soll sehr billig in der Herstellung sein, wodurch er für viele Einsatzszenarien in Frage kommt. Um gefährliche oder unerwünschte Substanzen zu "erschnüffeln", setzt der Sensor-Chip laut MIT auf den elektrischen Widerstand: Die Chips werden mit manipulierten Schaltkreisen versehen, deren Widerstand sich verändert, wenn sie bestimmten Stoffen ausgesetzt werden.

Gase verändern Chip-Widerstand
Kommt ein so modifizierter Chip in Kontakt mit Wasserstoffperoxid, Cyclohexanon oder anderen Gasen, lässt sich das durch das Einscannen mit einem handelsüblichen Smartphone mit NFC-Funktion erkennen. War der Sensorchip dem zu erkennenden Stoff nicht ausgesetzt, antwortet er dem NFC-Modul des Smartphones normal. Wurde sein Widerstand durch die Präsenz eines Stoffes verändert, antwortet er anders, was das Smartphone dazu veranlasst, den zu erkennenden Stoff als nachgewiesen zu betrachten.

Bislang können die Forscher nur NFC-Chips herstellen, die einen einzelnen Stoff erkennen können. Will man verschiedene Stoffe erkennen, braucht es mehrere Chips, die sich jeweils einem Stoff widmen. Weil die Chips günstig hergestellt werden können, sehen die Forscher das aber nicht als Nachteil. Man könne die Sensoren in vielen unterschiedlichen Geräten und Umgebungen einsetzen. "Das Schöne an den Sensoren ist, dass sie wirklich billig sind. Man legt sie hin, lässt sie liegen, kommt wieder vorbei und liest sie", sagt Swager.

Sensoren sind vielfältig einsetzbar
Die Einsatzszenarien für die Sensoren sind vielfältig. Neben offensichtlichen Anwendungsszenarien wie dem Erkennen von Sprengstoff an Flughäfen oder anderen belebten Orten könnte man sie beispielsweise verwenden, um Menschen vor Gefahrenstoffen zu schützen. Mitarbeiter in der Industrie könnten sie etwa an der Kleidung tragen, um die Belastung durch bestimmte Stoffe in ihrer Arbeitsumgebung zu dokumentieren. Und in der Lebensmittelindustrie könnte man die Sensoren in intelligente Verpackungen integrieren, die erkennen, ob ein Lebensmittel essbar oder verdorben ist.

Im Grunde könnte man mit den Chips auch Umweltverschmutzung messen, indem die Luft an belebten Straßen mit fix verbauten Sensoren überwacht wird. Die US-Forscher hinter dem Projekt haben ihre Sensor-Chips bereits zum Patent angemeldet. Bis die Sensoren im großen Stil verkauft werden, dürfte es allerdings noch ein bisschen dauern. Derzeit stören sich die Erfinder noch an ihrer relativ geringen Scan-Reichweite von wenigen Zentimetern und arbeiten an ihrer Erhöhung durch Bluetooth-Funk.

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