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Elektronische Zunge

Wenn es auf der Zunge kribbelt

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Elektronische Zunge für jeden Haushalt

Als Populär, d.h. für Jedermann handhabbar und nutzbar, kann eine Elektronische Zunge bezeichnet werden, wenn sie verschiedene Anforderungen erfüllt:

  • Die Anwendung des Geräts muss einfach sein – Berühren mit dem Messkopf muss reichen.
  • Der Preis sollte moderat sein – Massenproduktion liefert den Ansatz dazu.
  • Die Einkopplung ins Internet muss gelingen – über das Mobiltelefon oder PC heutzutage jederzeit organisierbar.
  • Die Bedienung muss einfach sein – Reinigung der Elektroden sollte entfallen durch z.B. preiswerte Einmalsonden.
  • Die Datenverarbeitung muss möglich sein – Apps werden erarbeitet, installiert und aufgerufen.
  • Kennungen müssen verfügbar sein – Zugang zu einem Datenspeicher ist erschwinglich und unkompliziert für Jeden zu gestalten.
  • Der Datenspeicher für Kennungen ist ständig zu erweitern. Diese Aufgabe muß eine Weltgeschmacksdatenbank übernehmen [7], [8].
  • Jeder darf mitarbeiten – das hebt das allgemeine Wissens- und Bildungsniveau.
  • Anwendererfahrungen sollten ausgetauscht werden – dies ist eine Aufgabe für Rundfunk, Fernsehen und Internet.

Das Jenaer Unternehmen Multisensoric hat mit der Multiionen-Sensoriccard eine Elektronische Zunge entwickelt [9]. Die Messkopfspannungen der Elektroden werden durch eine Elektronik mit Multiplexer abgetastet. Wenn eine sehr schnelle Abtastung notwendig ist, wird der Anfangswert-Modus gewählt.

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Ansonsten stellt sich nach Ablauf der Übergangsfunktion eine (idealerweise) konstante Nernst-Spannung ein, die es zu messen gilt. Gibt es zusätzlich physikalisch-chemische Reaktionen zwischen Elektrode und Messobjekt, so ist die Ermittlung der Nernst-Spannung nicht ganz so einfach möglich.

Wichtig ist, dass eine Reproduzier­barkeit erreicht wird. Das wird versucht, über die richtige Wahl der Messzeit und/oder über Bearbeitung der zur Verfügung stehenden Spannungsinformationen zu realisieren. Daher kommt für die Mustererstellung auch eine gewandelte bzw. transformierte Messgröße in Betracht.

Beispiele von Kennungen mit der Elektronischen Zunge

Einige durchgeführte Kennungen seien im folgenden zur Demonstration aufgeführt. In Abbildung 1 ist ein trockener Dornfelder-Rotwein des Weingutes Fuchs aus Flörsheim-Dalsheim mit einer Kennung versehen worden. An den einzelnen Elektroden entstehen elektrochemisch erzeugte elektrische Spannungen im Millivoltbereich. Die acht Werte charakterisieren den Wein wie eine Wortbeschreibung, jetzt aber in objektiver Weise. Eine Verfälschung ist sofort an einer Abweichung zu erkennen. Gibt das Weingut die Kennung auf dem Etikett oder über Internet aufrufbar an, so lässt sich seine Qualität jederzeit und überall verfolgen. Dies setzt allerdings voraus, dass mit dem gleichen Messkopf gemessen wird. Wird ein anderes Messsystem mit einem anderen Messkopf verwendet, ist die Korrespondenz zueinander herzustellen.

Als weiteres Beispiel ist die Kennung einer Zahnpasta in Abbildung 3 dargestellt. Da zwischen der Nernst-Spannung und der Gesamtheit der Ionen ein Logarithmus naturalis zur Wirkung kommt, schlägt eine Änderung dieser Ionengesamtheit mit exp (UNernst) zu Buche, d.h. kleine Unterschiede in den gemessenen Spannungen werden mit der Exponentialfunktion bewertet und zeigen größere Ionenunterschiede an.

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