Optiskt fingeravtryck kan avslöja föroreningar i luften

Dela
March 15, 2017, 12:00
Högskolan

​Det krävs mer effektiva sensorer för att kunna hitta
utsläpp och föroreningar i vår miljö. Nu har Chalmersforskare visat att
man med hjälp av avancerade och ultratunna nanosensorer kan påvisa olika
typer av gaser i luften. Den nya metoden banar väg för framtidens
miljösensorer och resultaten publicerades nyligen i den ansedda
tidskriften Nature Communications.

​– Det här öppnar nya möjligheter för att kunna påvisa olika typer av föroreningar. Till skillnad från dagens sensorer, som bygger på små förändringar i sensorns optiska egenskaper, är vår metod mer robust, säger Maja Feierabend, doktorand på Institutionen för fysik på Chalmers och medförfattare av den vetenskapliga artikeln från Chalmers och Technische Universität i Berlin.

Tillsammans med sin handledare, docent Ermin Malic, och doktor Gunnar Berghäuser, har hon utvecklat en helt ny typ av kemiska nanosensorer. De består av ultratunt nanomaterial som är extremt känsligt för förändringar i omgivningen. Om man belyser en sådan sensor kan man se ett så kallat optiskt fingeravtryck, som består av olika frekvenser av ljus. Beroende på vilken typ av gasmolekyler som finns i omgivningen förändras fingeravtrycket.

Chalmersforskarnas metod bygger på att de tar hjälp av mörka elektroniska tillstånd på sensorns yta. När det finns molekyler i närheten aktiveras dessa mörka tillstånd och ytan lyser upp. Därmed förändras det optiska fingeravtrycket helt och hållet. Det går helt enkelt att se att molekylerna finns där.

– Vår metod har en stor potential och banar väg för ultratunna, snabba, effektiva sensorer med hög precision. I framtiden hoppas vi att detta ska leda till högkänsliga och selektiva sensorer som kan användas inom miljöforskningen, säger Ermin Malic.

Forskarna har ansökt om patent för den nya sensormetoden. Nästa steg är att arbeta vidare med experiment för att kunna förverkliga den nya generationens kemiska sensorer.

Text: Mia Halleröd Palmgren, mia.hallerodpalmgren@chalmers.se

Läs den vetenskapliga artikeln i Nature Communications.


Mer information:
Ermin Malic, docent, avdelningen för kondenserade materiens teori, Institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 32 63, 070 840 49 53 ermin.malic@chalmers.se

Maja Feierabend, doktorand, avdelningen för kondenserade materiens teori, Institutionen för fysik, Chalmers, +46 31 772 32 64, maja.feierabend@chalmers.se

Ermin Malic Maja Feierabend and Gunnar Berghäuser750x340.jpg
Chalmersforskarna Ermin Malic, Maja Feierabend och Gunnar Berghäuser har visat att
man med hjälp av avancerade och ultratunna nanosensorer kan påvisa olika
typer av gaser i luften. Den nya metoden banar väg för framtidens
miljösensorer och resultaten publicerades nyligen i den ansedda
tidskriften Nature Communications.
Foto: Mia Halleröd Palmgren