Chemischer Sensor misst Zusammensetzung von Flüssigkeiten

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Technische Universität Wien

Bei dem neuen Bauelement, das vom Forschungsteam der TU Wien vorgestellt wurde, funktioniert die optische Verbindung zwischen Quantenkaskaden-Laser und Detektor völlig anders. Sie ist ein plasmonischer Wellenleiter, bestehend aus Gold und Siliziumoxid. „Das Licht wechselwirkt mit den Elektronen im Metall auf eine ganz besondere Weise, sodass das Licht an der Außenseite der Goldoberfläche geführt wird“, erklärt Benedikt Schwarz. „Dadurch kann das Licht von Molekülen auf dem Weg zwischen Laser und Detektor absorbiert werden.“

Der fertige Sensor-Chip kann in eine Flüssigkeit getaucht werden. Aus der Abschwächung des Lichtsignals durch absorbierende Moleküle kann dann auf die Zusammensetzung der Flüssigkeit geschlossen werden. Getestet wurde dieser Sensor mit einer Lösung aus Wasser und Alkohol. Die Wasserkonzentration lässt sich auf diese Weise bis auf 0,06 % genau messen.

Durch die Möglichkeit die Wellenlänge durch das Design der Schichtfolge einzustellen, kann das Sensorkonzept auf eine breite Palette von Molekülen wie zum Beispiel Kohlenwasserstoffe oder auch Proteine für verschiedenste Anwendungen in der chemischen, biologischen oder medizinischen Analyse angewandt werden.

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