17 feb. 1999
2 minuten
Imec en Holst Centre hebben een sensorchip ontwikkeld die met een hoge gevoeligheid gassen kan detecteren. De nieuwe sensorchip verbruikt bovendien zeer weinig vermogen en is een belangrijke stap in het verkleinen van nu nog vaak grote gasdetectiesystemen in de vorm van een elektronische neus.
Een elektronische neus is een gassensor met verschillende receptoren die elk andere gevoeligheden hebben voor een aantal specifieke stoffen en zo een ‘vingerafdruk’ van een bepaalde geur kunnen herkennen. ‘Een elektronische neus is heel nuttig in een de meest uiteenlopende toepassingen. Hij kan worden gebruikt bij het monitoren van wijn of kaas maar ook voor heel wat nieuwe toepassingen zoals diagnose van ziektes. Zo zouden longkanker, astma en zelfs nierziektes kunnen worden "gesnoven". Om de elektronische neus autonoom en eenvoudig toepasbaar te maken, moet hij zo weinig energie verbruiken dat het vervangen van batterijen niet meer nodig is.
Goedkope neus
Voor een breed inzetbare goedkope elektronische neus zijn zeer kleine geïntegreerde detectoren nodig die weinig vermogen verbruiken en die elk een unieke chemische laag hebben waardoor ze specifieke gevoeligheden hebben voor een aantal stoffen. Tegenwoordig worden daarvoor chemiresistoren of kwartskristallen gebruikt, maar die kunnen niet verder verkleind worden, en ze verbruiken te veel vermogen om gebruikt te kunnen worden in een volledig autonome elektronische neus.
Bruggetjes
Imec en Holst Centre ontwikkelden een sensorchip die in staat is lage concentraties van dampen te detecteren. De chip bevat een dichte matrix met ultrakleine bruggetjes die onafhankelijk van elkaar kunnen trillen en die elk een andere polymeerlaag hebben waardoor ze samen een specifieke dampsamenstelling kunnen herkennen. Het ontwerp van de chip maakt het mogelijk om de individuele lagen met commerciële inkjet printtechnologie op de bruggetjes aan te brengen. Elk bruggetje heeft ook een ingebouwd piëzoelektrisch systeem waarmee een verandering van de trillingsfrequentie kan worden gemeten als gasabsorbtie in de polymeerlaag plaatsvindt.
De hoge dichtheid van de bruggetjes en de geïntegreerde piëzoelektrische detectie zorgen ervoor dat imec en Holst Centre’s nieuwe sensorchip in staat is om op een energie-efficiënte wijze lage concentraties van dampen te detecteren. Doordat het chipontwerp coating met vele verschillende polymeren met inkjetprinting mogelijk maakt, kan de sensor op eenvoudige wijze gebruikt worden voor een brede waaier van toepassingen. Hierdoor is deze nieuwe chip een belangrijke stap in de richting van een volledig autonome elektronische neus.
Anderen lazen ook
