Kleinster Partikelsensor der Welt

Jährlich sterben allein in Europa über 400.000 Menschen an den Folgen der Feinstaubbelastung. Langfristig Leben retten könnte da künftig ein winziger, energieeffizienter Messsensor für mobile Geräte.

Zwei aufeinander gestapelte Ein-Cent-Münzen groß ist der kleinste Partikelsensor der Welt. Das macht ihn nicht nur besonders energieeffizient, mit seinen 12 mal 9 mal 3 Millimetern findet er auch Platz in Smartphones, Smartwatches oder Fitnessarmbändern. Die könnten damit erstmals permanent die Umgebungsluft überwachen und bei gesundheitsgefährdenden Feinstaubwerten sofort reagieren. So ließen sich etwa beim Joggen oder auf dem täglichen Weg in die Arbeit besonders belastete Strecken meiden.

Das gilt natürlich ebenso für lokale Anwendungen im Haushalt oder im Freien, wo der Sensor eine noch nie dagewesene Vielzahl an Messwerten liefert. Diese könnten auch als Grundlage für weitere Regulierungsmaßnahmen dienen und das Feinstaub-Problem noch stärker ins öffentliche Bewusstsein rücken.

Günstig und klein

Verantwortlich für die „winzige“ Innovation zeichnet Paul Maierhofer, der sie im Rahmen seiner Dissertation an der TU Graz gemeinsam mit Fachleuten des Halbleiterherstellers ams und mit Forschenden von Silicon Austria Labs (SAL) entwickelte. Der „Grazer“ Partikelsensor schließt eine Lücke, denn bislang scheitert eine engmaschige und flächendeckende Überwachung der Luftqualität an der Größe, Komplexität und an den Kosten aktuell verfügbarer Messsensoren.

Für das Projekt griffen die Forscher auf bekannte Verfahren konventioneller Messgeräte sowie moderne Fertigungs- und Integrationsmethoden zurück. Mit dem Grad der Miniaturisierung bewegt sich der Sensor allerdings an der Grenze des physikalisch und technisch Machbaren. Der vom Halbleiterhersteller ams angestrebte Preis soll durch die Serienfertigung deutlich unter dem derzeit verfügbarer Produkte liegen.