Nieuwe sensor vindt gassen door ze te ‘flitsen’

Vorsers aan de KU Leuven hebben een sensor ontwikkeld die gassen ‘flitst’ zoals bij een snelheidscontrole. De technologie opent de deur om allerlei zaken op te sporen, van ziektes tot explosieven. Eos sprak met bio-ingenieur en onderzoeker Margot Verstreken, die de sensor mee ontwikkelde.

Kan je uitleggen hoe dit precies werkt?

‘We hebben een technologie ontwikkeld waarmee we de snelheid van gassen kunnen meten. Hiervoor maken we gebruik van nanoporeuze materialen. Dit zijn materialen die net zoals een spons een porienetwerk omvatten, maar dan op veel kleinere schaal. Verklein de spons een miljoen keer, en dan kom je uit in de grootteorde van deze materialen.’

‘We integreren deze materialen in een sensor. Specifiek meten we hoe snel gassen bewegen door die kleine poriën, ‘een moleculaire flitspaal’ zou je kunnen zeggen. Gassen hebben zo hun eigen snelheid, afhankelijk van de grootte van het gas, de chemische eigenschappen enzovoort. Door de exacte snelheid te bekijken, kunnen we heel nauwkeurig een specifiek gas detecteren.’

Credit: Michiel Bronckaerts

Wat maakt deze aanpak betrouwbaarder dan eerdere sensortechnologieën?

‘Binnen de huidige oplossingen zien we een trade-off. Enerzijds heb je platformen die de noodzakelijke precisie bieden, maar deze zijn te duur en groot om op brede schaal te kunnen gebruiken. Aan de andere kant heb je oplossingen die wel goedkoop en verkleinbaar zijn, maar niet de selectiviteit bieden die nodig is om problemen op te sporen of te monitoren. Met onze technologie maken we de brug. We kunnen zeer nauwkeurig gassen detecteren en doen dit op een efficiënte manier zodat de sensor klein en goedkoop kan blijven.’

Welke toepassingen zie je als eerste van de grond komen?

‘Onze eerste focus ligt nu bij procesmonitoring in een industriële context, maar het mooie van deze ontwikkeling is dat het geen een-op-eensensor is. Er is een grote verscheidenheid van nanoporeuze materialen. Afhankelijk van de toepassing kiezen we welk materiaal het meest geschikt is. Op lange termijn zijn toepassingen mogelijk van de monitoring van de luchtkwaliteit tot de detectie van gaslekken, het opsporen van explosieven of drugs in openbare ruimtes, of ziektedetectie via ademanalyse.’