Die elektronische Spürnase des KIT erkennt Gerüche und kann so mögliche Gefahren wie schwelende Kabel oder verdorbene Lebensmittel früher detektieren.

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Gerüche digital erkennen Elektronische Nase wittert Gefahren

12.06.2019

Bislang sind auf dem Markt für Geruchsanalytik lediglich vereinzelte und teure Lösungen für spezialisierte Anwendungen zu finden. Dies soll sich nun ändern: Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickeln einen alltagstauglichen Sensor, der frühzeitig beispielsweise Kabelbrände oder verdorbene Lebensmittel riechen kann.

Frisch gemahlener Kaffee, Popcorn, Bioabfall oder Rauch – im Laufe unseres Lebens lernen wir die verschiedensten Gerüche kennen und können sie dank unserer Nase unterscheiden, auch ohne die Quelle des Geruchs zu sehen. Die Nase des Menschen besteht aus etwa zehn Millionen Riechzellen, mit rund 400 unterschiedlichen Geruchsrezeptoren.

Diese Rezeptoren nehmen die Gerüche wahr und erzeugen ein spezifisches Signalmuster. Das Gehirn ordnet dieses Muster einem bestimmten Geruch zu. Dies geschieht innerhalb weniger Sekunden – wir nehmen den Geruch als angenehm oder unangenehm wahr, ordnen den Duft bestimmten Erinnerungen und bekannten Gerüchen zu.

Elektronische Nase lernt Gerüche

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben sich die biologische Nase als Vorbild genommen und gemeinsam mit dem Industriepartner Smelldect einen Sensor entwickelt, dem man die unterschiedlichsten Gerüche beibringen kann. Die elektronische Nase (eNase) soll mögliche Gefahren wie schwelende Kabel oder verdorbene Lebensmittel früher als ein Mensch schnuppern.

Die künstliche Nase ist nur wenige Zentimeter groß und besteht aus einem Chip mit Nanodrähten aus Zinndioxid. Spezifische Signalmuster errechnet der Chip über die Widerstandsänderungen der Einzelsensoren. Diese hängen von den Molekülen aus der Umgebungsluft ab, sind für verschiedene Gerüche jeweils unterschiedlich – und damit charakteristisch und wiedererkennbar. Wurde dieses Muster vorher in den Chip eingelernt, kann es der Geruchssensor innerhalb von Sekunden erkennen.

Die eNase soll preiswert, anlernbar und somit nahezu universell einsetzbar sein. Zukünftig soll die Technologie sogar so verkleinert werden, dass sie in einem Smartphone Platz findet. Damit hätte beim Einkaufen dann jeder seine eigene, hochsensible elektronische Nase dabei.

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