Sniffande krets på väg att förverkligas

Amerikanska forskare har placerat mikrosensorer för bland annat kvicksilver, naturgas och kolmonoxid på en integrerad krets. Näskretsen har licensierats av ett flertal företag och kan komma att utnyttjas i exempelvis gasspisar.

- Vi har gjort prototyper för en näskrets som kan detektera kvicksilver och väte. Men tanken är att tekniken ska utvecklas vidare så att en enda krets kan detektera tusentals olika ämnen, berättar Chuck Britton, på Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, USA.

Chuck Britton deltar i det forskarlag som utvecklat en teknik som i princip bygger på att små trampolinliknande strukturer, på engelska microcantilever, böjer sig något vid närvaro av vissa kemiska ämnen.

Genom att selektivt ytbehandla dessa trampoliner kan de fås att reagera för olika ämnen. En trampolin med gulbeläggning kan exempelvis utnyttjas för detektering av kvicksilver.

- Vår tekniklösning gör att kretsar lätt kan kundanpassas för en rad olika tillämpningar. De flesta andra existerande sensorteknikerna kan endast detektera enskilda ämnen. Dessutom är de stora och klumpiga och energikrävande, säger Chuck Britton.

Energisnål lösning

Genom att göra kraftigt förminskade sensoruppställningar menar Oak Ridge- forskarna att det är möjligt att inte bara placera ett stort antal olika sensorer på en enda krets utan även uppnå en mycket energisnål lösning, billig nog att utnyttjas i konsumentprodukter. Dessutom kan näskretsen tillverkas med hjälp av standardteknik för halvledare, vilket ytterligare bidrar till att göra den billig.

- Kan vi dessutom utnyttja bläckstråleteknik för ytbehandlingen kan tillverkningskostnaden minskas ännu mer. Näskretsar skulle kunna bli billiga nog att utnyttjas som engångsprodukter, säger Chuck Britton.

Han och hans kollegor tror att de första tillämpningarna för tekniken dock blir just i konsumentprodukter. Näskretsar kan exempelvis byggas in i gasdriven hushållsutrustning för ökad säkerhet. Andra uppenbara tillämpningar finns på miljöområdet.

- Tekniken har hittills licensierats till ett dussintal företag och antalet tillämpningar är oändligt, säger Chuck Britton.

Näskretsen håller nu även på att utrustas med en radiosändare som överför signaler till mottagare och instrument och gör att användaren kan samla och tolka sensorresultaten. Tekniken kan också kombineras med och tillämpas för exempelvis ljud och vibrationer.

Tre olika divisioner inom laboratoriet, som lyder under det amerikanska energidepartementet, har samarbetat i utvecklingsarbetet. Och det är detta tvärvetenskapliga samarbete som är nyckeln till framgångarna, menar Chuck Britton, som själv är knuten till laboratoriets avdelning för instrumentering och kontroll.

Gittan Cedervall