Spektrometrie

Das Handy der Zukunft erkennt verdorbenes Essen

Handys könnten ihre Besitzer in Zukunft vor verdorbenen Lebensmitteln warnen. Zu diesem Zweck entwickeln Dresdner Wissenschaftler ein Mini-Spektrometer, das so klein ist, dass es in ein Smartphone integriert werden kann, berichtet die Technology Rewiew.
Von Marie-Anne Winter mit Material von dpa

Ist das Obst noch gut oder schon verdorben? Ein Mini-Spektrometer im Smartphone könnte hier helfen.  Ist das Obst noch gut oder schon verdorben? Ein Mini-Spektrometer im Smartphone könnte hier helfen.
Bild:dpa
Handys könnten ihre Besitzer in Zukunft vor verdorbenen Lebensmitteln warnen. Zu diesem Zweck entwickeln Dresdner Wissenschaftler ein Mini-Spektrometer, das so klein ist, dass es in ein Smartphone integriert werden kann, berichtet die Technology Rewiew. Es kann die Zusammensetzung von Gasen und Flüssigkeiten optisch analysieren. Hält man dann etwa im Supermarkt das Handy nahe an ein Stück Obst, kann das Spektrometer herausfinden, ob das Obst vielleicht schon überreif oder sogar faul ist.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Kleinst-Sensor sehen die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) und der TU Dresden den Angaben zufolge etwa im Messen des Blutzuckerspiegels von Diabetikern oder im Aufspüren von Sprengstoff an Flughäfen.

Ist das Obst noch gut oder schon verdorben? Ein Mini-Spektrometer im Smartphone könnte hier helfen.  Ist das Obst noch gut oder schon verdorben? Ein Mini-Spektrometer im Smartphone könnte hier helfen.
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Handelsübliche Spektrometer sind für den Einbau in Smartphones bislang zu groß und stoßen durch ihren prinzipiellen Aufbau an Grenzen der machbaren Miniaturisierung. Wissenschaftler des Institutes für Angewandte Photophysik (IAPP) der TU Dresden und des Fraunhofer-Institutes für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP setzen im einem BMBF-Projekt zu einem Innovationssprung an. Mit einem völlig neuen Konzept, welches auf Nanoantennen beruht, wollen die Forscher ein Mini-Spektrometer entwickeln, das ohne bewegliche Teile auskommt, eine hohe Empfindlichkeit und Auflösung besitzt sowie das gesamte Spektrum von UV bis zum nahen Infrarotbereich detektieren kann.

Je nach Länge, Durchmesser, Material und gegenseitigem Abstand zueinander verstärken die Nano-Drähte das eintreffende Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge. Man kann ein Antennen-Array aus Nano-Drähten unterschiedlicher Abmessungen, das heißt mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen, herstellen und somit ein breites elektromagnetisches Spektrum aufnehmen. Die Antennen wirken gleichzeitig als optischer Verstärker, Konzentrator und optischer Filter. Da die optisch-sensitive Antennen-Schicht mehrere Bauteile in einem vereint und direkt auf einem CCD/CMOS-Chip integriert werden soll, ist das neuartige Spektrometer kaum größer als der Chip selbst, und findet damit in jedem Mobiltelefon Platz. Wann der Sensor marktreif sein wird, ist aber noch unklar.

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