Benieuwd naar de luchtkwaliteit in huis? Duitse onderzoekers hebben een miniatuur infraroodspectrometer ontwikkeld die op een chip past. De onderzoekers willen dit ontwerp uitwerken tot een chip voor smartphones die onder andere de luchtkwaliteit kan meten.

Een mini-laboratorium op een mobiel is een aantrekkelijk idee (lees ook ‘Smartphone test op kanker’ en ‘Goedkope sensor voor zenuwgas’). Het geeft de mogelijkheid zelf thuis de luchtkwaliteit te meten of de versheid van eten te controleren. Onderzoekers van het Duitse Fraunhofer-Gesellschaft hebben nu een infraroodspectrometer op een chip ontwikkeld. 

'Onze infraroodspectrometer weegt slechts een gram en we verwachten dat de productie ervan minder dan een euro zal kosten', zegt afdelingshoofd Alexander Weiß in een persbericht. Het apparaatje moet het meten van onder andere de kwaliteit van medicijnen met je eigen telefoon mogelijk maken.

 

Goedkope medicijnen

De minuscule infraroodspectrometer werkt hetzelfde als zijn grotere broer. De spectrometer belicht een monster en vangt het licht dat terugkaatst weer op. Door het teruggekaatste licht te analyseren maakt het apparaat een profiel van het monster. 

De spectrometer van de Duitse onderzoekers is in eerste instantie bedoeld om medicijnen die online goedkoop te verkrijgen zijn te controleren. Ieder medicijn heeft namelijk een uniek profiel. Dus komen de profielen niet overeen, dan kan men er vanuit gaan dat er iets mis is met het goedkope medicijn.

Met een paar kleine aanpassingen in het ontwerp is de spectrometer volgens de onderzoekers ook geschikt om de luchtkwaliteit of de versheid van voedsel te meten. 

 

Massaproductie

De meeste infraroodspectrometers wegen enkele kilo’s en kosten duizenden euro’s. De wetenschappers hebben een complete spectrometer kunnen maken op een chip door de verschillende onderdelen van het grote apparaat te integreren tot een enkel onderdeel. Door standaard apparatuur te gebruiken voor de fabricage is het ontwerp geschikt om op grote schaal te produceren.

Daarnaast werken ze aan gebruikersvriendelijke software die uiteindelijk een app op de telefoon moet worden. De app geeft de gebruiker instructies tijdens de meting. 

 

Twee jaar

Het onderzoeksteam heeft de eerste spectrometer op chip al ontwikkeld om te testen in het lab. Mocht het de onderzoekers lukken de chip succesvol door te ontwikkelen tot een meetapparaat op de telefoon dan zou het bijvoorbeeld kunnen helpen op grote schaal data over luchtvervuiling te verzamelen (lees ook 'Fijnstofproef nu ook in Europa').

Naar verwachting zal de chip over twee jaar klaar zijn voor massaproductie. 

 

Foto: Fraunhofer ENAS