Temperatursensor für künstliche Haut

Die Fähigkeit, Temperaturänderungen wahrzunehmen, ist eine wichtige Funktion der menschlichen Haut. Forschende an der ETH Zürich haben jetzt einen hochempfindlichen und zugleich flexiblen Temperatursensor entwickelt, der demnächst in Prothesen und Roboterarmen Verwendung finden könnte.

Die biegsame transparente Sensorfolie kann die Temperatur der weißen Wärmeplatte messen. In Rot eine kleine Greifzange. (Bild: ETH Zürich / Raffaele Di Giacomo)

Klapperschlangen und Grubenottern sind bekannt dafür, dass sie ihre Beute auch in völliger Dunkelheit sicher orten können. Das hochsensible Grubenorgan zwischen Auge und Nase erlaubt es ihnen, den warmen Körper eines Säugetiers noch aus einem Meter Entfernung wahrzunehmen. Die genaue Funktionsweise dieser Temperatursensoren wurde erst vor wenigen Jahren entschlüsselt.

Wissenschaftlern um Chiara Daraio vom Department Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der ETH Zürich ist es nun gelungen, einen auf natürlichen Substanzen basierenden künstlichen Temperatursensor herzustellen, der ähnlich empfindlich ist und dank seiner Biegsamkeit und anderer nützlicher Eigenschaften schon bald als Bestandteil von künstlicher Haut in Prothesen oder Roboterarmen zum Einsatz kommen könnte.


Entdeckung durch «Cyber-Holz»

Seine Erfindung verdankt dieser Temperatursensor einem glücklichen Zufall. Raffaele Di Giacomo, der das Projekt im Labor der ETH-Professorin Daraio leitete, war im Rahmen seiner Forschung zunächst auf eine Besonderheit des pflanzlichen Materials Pektin gestossen. Aus dem Alltag ist Pektin eher als Geliermittel für Puddings oder Konfitüren bekannt, doch Di Giacomo interessierte sich für eine andere Eigenschaft dieser aus vielen aneinandergereihten Zuckermolekülen bestehenden Substanz.

Experimente an den Ästen von Bäumen, deren Zellwände Pektin enthalten, hatten nämlich ergeben, dass deren elektrische Leitfähigkeit stark von der Temperatur abhängt. Um den dafür verantwortlichen Mechanismus zu erforschen, stellten die Zürcher Forscher ein künstliches «Cyber-Holz» aus Pektin und Kohlenstoff-Nanoröhrchen her (siehe ETH-News vom 31.03.2015).

Durch Messungen des elektrischen Widerstands bei verschiedenen Temperaturen fanden sie schliesslich heraus, dass Kalziumionen, die an den Kontaktstellen zwischen zwei Zuckermolekülen des Pektins gefangen waren, für den Sensor-Mechanismus verantwortlich waren. Je höher die Temperatur, desto mehr freie Kalziumionen befanden sich im künstlichen Holz, und desto besser leitete es elektrischen Strom.

Mehr zum Artikel und der Innovation finden Sie auf der ETH Zürich News Homepage.

Die Flugroboter und Speicherarchitekturen Innovationen

Die ETH Zürich und die ETH Lausanne gehen eine neue Forschungskooperation mit Microsoft Research ein. Microsoft Research unterstützt Informatikprojekte der beiden Hochschulen mit fünf Millionen Schweizer Franken. Forschende des Technologiekonzerns sollen eng mit Wissenschaftlern der ETH und der EPFL zusammenarbeiten.

Microsoft Research fördert Informatikprojekte der ETH Zürich und der EPFL. (Bild: Ai. Comput'in / Flickr)

Microsoft Research fördert Informatikprojekte der ETH Zürich und der EPFL. (Bild: Ai. Comput’in / Flickr)

Microsoft investiert schon seit Jahren in Schweizer Forschung. Nun will der amerikanische Technologiekonzern die langjährige Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne und der ETH Zürich neu ausrichten und vertiefen. Aus diesem Grund fördert das Unternehmen Forschungsprojekte der beiden Hochschulen im Bereich der Informatik während fünf Jahren mit einer Million Schweizer Franken pro Jahr. Die neue Forschungskooperation ist eine Fortsetzung eines 2008 lancierten Förderprojekts, das damals auf so genannte «Eingebettete Systeme» ausgerichtet war.

Überraschend viele Anträge
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Informatik oder verwandten Gebieten können Projektanträge einreichen, unter welchen ein Steuerungsausschuss, bestehend aus Vertretern der ETH Lausanne, der ETH Zürich, Microsoft Research und Microsoft Schweiz, dann die geeignetsten auswählt. Einzige Vorgabe ist, dass eine Wissenschaftlerin oder ein Wissenschaftler von Microsoft Research in das Projekt involviert sein muss.

Die Ausschreibung für die erste Runde ist vor kurzem abgelaufen. Nicht weniger als 27 Anträge von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Lausanne und Zürich sind eingegangen, aus denen mittlerweile sieben Projekte ausgewählt wurden. Vier davon stammen aus der ETH Zürich, drei aus der ETH Lausanne. «Wir waren überrascht von den vielen, qualitativ hochstehenden Projekteingaben», sagt Markus Püschel, Vorsteher des Departements Informatik der ETH Zürich und Mitglied des Steuerungsausschusses. Die Vielzahl der Anträge zeige, wie fruchtbar die langjährige Zusammenarbeit der beiden Hochschulen und Microsoft bereits heute sei.

Interaktion mit Flugroboter und energieeffiziente Speicher
Der 34-jährige Assistenzprofessor Otmar Hilliges ist einer dieser erfolgreichen Wissenschaftler. Der Informatikprofessor der ETH Zürich beschäftigt sich mit der Interaktion zwischen Menschen und Computern. In seinem Projekt untersucht er gemeinsam mit Dr. Shahram Izadi von Microsoft Research, wie Flugroboter in belebten Umgebungen funktionieren und mit Menschen interagieren können. Konkret wollen die Wissenschaftler eine Plattform entwickeln, auf der Flugroboter Menschen nicht nur erkennen und um sie herum navigieren, sondern auch dank ihren Algorithmen auf Gesten und Berührungen reagieren können.

An der ETH Lausanne forschen Dr. Edouard Bugnion und Prof. Babak Falsafi an energieeffizienten Speicherarchitekturen für Rechenzentren, die riesige Datenmengen verarbeiten können. Dazu kombinieren sie tausende energieeffiziente Mikroserver so, dass sie ohne grossen Zeitverlust gegenseitig auf ihre Speicher zugreifen können. Für dieses so genannte Scale-out NUMA-Verfahren suchen die beiden Informatiker gemeinsam mit Wissenschaftlern von Microsoft Research in Cambridge nach neuen dezentralisierten Anwendungen.

Weitere Wissenschaftler, die in dieser ersten Runde gefördert werden, sind Torsten Höfler und Gustavo Alonso vom Departement Informatik sowie Roger Wattenhofer, Professor am Departement für Elektrotechnik der ETH Zürich. An der ETH Lausanne freuen sich Prof. Serge Vaudenay und Dr. Florin Dinu und Dr. Pamela Delgado auf Projektzuschüsse.

Synergien für Spitzenforschung und Lehre
Die Förderung läuft über die Finanzierung von Doktorandenstellen. Der Steuerungsausschuss wählt nicht nur die Projekte aus, sondern bestimmt auch die Anzahl geförderter Doktoranden pro Projekt. «Wir haben uns dieses Jahr dafür entschieden, möglichst viele motivierte Wissenschaftler zu unterstützen, statt wenigen Projekten viel Geld zu geben. Ich finde, wir haben so eine sehr gute Balance gefunden», erklärt Jim Larus, Dekan des Departements Informatik an der ETH Lausanne. Larus lobt die gute Zusammenarbeit der beiden Hochschulen. «Wir ziehen alle am selben Strang und verfolgen die gleichen Interessen: Synergien für die Spitzenforschung zu nutzen und unserem Forschungsnachwuchs die bestmögliche Ausbildung zu bieten.»

Die neue Forschungskooperation startet heute mit einer Kick-off-Veranstaltung bei Microsoft Research in Cambridge (GB), wo die geförderten Wissenschaftler ihre Projekte präsentieren. Daron Green, Senior Director von Microsoft Research USA und Koordinator im Steuerungsausschuss, freut sich auf diesen einmaligen Austausch. «Die beiden Informatikprofessoren Jürg Gutknecht von der ETH Zürich und Willy Zwanepoel von der ETH Lausanne haben vor Jahren angeregt, mit Microsoft eine Partnerschaft einzugehen. Alle drei Institutionen bringen ihre eigenen Ansätze und viel Talent in die Kooperation ein. Es zeigt sich für uns bereits jetzt, dass es sich lohnt, weiter in diese Zusammenarbeit zu investieren.»

Die ETH-App macht Smartphone zum 3D-Scanner

Wissenschaftler der ETH Zürich haben eine App entwickelt, die ein gewöhnliches Smartphone in einen 3D-Scanner verwandelt. Die Software soll das Scannen von dreidimensionalen Objekten fast so einfach wie das Fotografieren machen.

3D-Scanning ermöglicht es, einen Gegenstand realitätsgetreu abzubilden und Daten über dessen Form und Erscheinung zu erfassen. Bisherige Verfahren sind meist sehr aufwendig, benötigen viel Hardware und eine hohe Rechenleistung, weshalb sie sich nicht für spontane Aufnahmen eignen. Wissenschaftler um Marc Pollefeys, Professor am Institut für Visual Computing der ETH Zürich, haben nun eine effiziente Software entwickelt, die sie für Smartphones optimiert haben. Das dreidimensionales Scannen ist für den Benutzer damit fast so einfach macht wie das Fotografieren. Die Wissenschaftler haben die Demoversion der App gestern an der International Conference on Computer Vision in Sydney erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.

Mehr Interaktion dank Echtzeit-Feedback

Die Technologie der ETH-Wissenschafler funktioniert auch bei schlechten Lichtverhältnissen, beispielsweise in Museen (Foto: Institut für Visual Computing / ETH Zürich).

Die Technologie der ETH-Wissenschafler funktioniert auch bei schlechten Lichtverhältnissen, beispielsweise in Museen (Foto: Institut für Visual Computing / ETH Zürich).

Ähnlich wie beim Fotografieren richtet der Benutzer die Kamera seines Smartphones auf ein beliebiges Objekt. Anstatt auf den Auslöser zu tippen, bewegt er das Gerät über das Objekt hinweg, damit es laufend Bilder aufzeichnen kann. Schon nach wenigen Aufzeichnungen erscheint auf dem Bildschirm ein 3D-Modell des auf diese Weise eingescannten Objekts. Solange der Benutzer seine Smartphone-Kamera über dieses hinweg bewegt, werden automatisch zusätzliche Bilder aufgenommen, die das 3D-Modell kontinuierlich verbessern.

Auf dem Smartphone-Display kann der Benutzer jederzeit überprüfen, ob Bildausschnitte fehlen oder ungenügend sind und das Objekt aus zusätzlichen Blickwinkeln scannen. Dieses Echtzeit-Feedback ist nur möglich, weil die App die dreidimensionale Darstellung direkt auf dem Smartphone berechnet. «Das ist ein riesiger Vorteil gegenüber bisherigen Lösungen, welche die verschiedenen Bilder erst in der Cloud verarbeiten müssen, und das 3D-Modell erst einige Zeit nach der Aufnahme anzeigen können.», erklärt Marc Pollefeys. Für den Informatikprofessor sind die bisherigen Methoden mit der analogen Fotografie vergleichbar. «Bevor digitale Kameras entwickelt wurden, sah man das Resultat auch erst dann, wenn man das Foto entwickelt hatte.»

3D-Modelle von Gesichtern erzeugen

Der mobile 3D-Scanner kann die absolute Grösse und die vertikale Ausrichtung eines Objekts ermitteln, was mit bisherigen 3D-Bildverfahren nicht möglich war. Dazu muss die App hunderttausende Bildpunkte rekonstruieren. Diese komplexen Berechnungen müssen jedoch so effizient ausgeführt werden, dass der Nutzer den aktuellen Stand des Scans unmittelbar auf dem Display sieht. Die ETH-Forschenden nutzten deshalb den Grafik-Co-Prozessor des Smartphones (GPU), um die Datenrekonstruktion zu beschleunigen.

Die Technologie erlaubt es auch, 3D-Modelle von Gesichtern zu erzeugen. Porträtbilder von Freunden und Familienangehörigen oder Profilbilder in sozialen Medien könnten so in Zukunft eine dritte Dimension erhalten. Anwendungen sehen die Wissenschaftler überall dort, wo Visualisierungen zum Einsatz kommen. Die 3D-Modelle können auch mit einem 3D-Printer ausgedruckt werden.

Die App gibt es zurzeit erst als Demoversion, läuft aber auf fast allen gängigen Smartphones mit Android Betriebssystem.

Beamen und Teleportation

Noch können ETH-Forschende keine Gegenstände oder Personen aus Fleisch und Blut durch das All «beamen», wie das in Science-Fiction-Filmen gezeigt wird. Ihnen gelang es jedoch, Informationen von A nach B zu teleportieren — zum ersten Mal auf einem Chip, ähnlich einem Computerchip.

Physikern der ETH Zürich ist es erstmals gelungen, eine Information in einem sogenannten Festkörpersystem zu teleportieren. Dies gelang den Forschern auf einem Chip. Er unterscheidet sich von einem herkömmlichen Computerchip dadurch, dass die Informationen darauf nicht nach den Gesetzen der klassischen Physik, sondern nach jenen der Quantenphysik gespeichert und verarbeitet werden. In einer in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift «Nature» publizierten Studie gelang es den Forschenden, Information über sechs Millimeter zu teleportieren, von einer Ecke des Chips in die gegenüberliegende Ecke. Dies nota bene ohne dass bei der Informationsübertragung physikalische Teilchen den Weg von der Sender-Ecke in die Empfänger-Ecke zurückgelegt hätten.

«Bei der gewöhnlichen Telekommunikation wird die Information über elektro-magnetische Impulse übertragen. Beispielsweise transportiert man im Mobilfunk gepulste Radiowellen und in Glasfaserverbindungen gepulste Lichtwellen», erklärt Andreas Wallraff, Professor am Laboratorium für Festkörperphysik und Leiter der Studie. Bei der Quantenteleportation hingegen transportiere man nicht den Informationsträger selbst, sondern ausschliesslich die Information. Dies, indem man quantenmechanische Eigenschaften des Systems nutze, ins-besondere die Verschränkung von Sende- und Empfängereinheit. Damit ist eine für Nicht-Physiker «magisch» anmutende Verbindung gemeint, die die Gesetze der Quantenphysik nutzt wie in der Berliner Zeitung berichtet.

«Wie beim Beamen»
Zur Vorbereitung der Quantenteleportation bringt man Sende- und Empfängereinheit in einen verschränkten Zustand. Anschliessend können die beiden Einheiten physikalisch voneinander getrennt werden, denn der verschränkte Zustand bleibt erhalten. Beim Experiment programmieren die Physiker in der Sendeeinheit eine quantenmechanische Information. Weil die beiden Einheiten miteinander verschränkt sind, kann man diese Information auch in der Empfängereinheit ablesen. «Quantenteleportation ist vergleichbar mit dem Beamen in der Science-Fiction-Serie Star Trek», sagt Wallraff. «Die Information reist nicht von Punkt A zu Punkt B. Vielmehr erscheint sie an Punkt B und verschwindet an Punkt A, wenn man sie an Punkt B abliest.»

Hohe Übertragungsrate
Die Distanz von sechs Millimetern, über die die ETH-Forscher teleportierten, mag im Vergleich mit anderen Teleportationsexperimenten kurz erscheinen. Vor einem Jahr ist es beispielsweise österreichischen Wissenschaftlern gelungen, eine Information über mehr als hundert Kilometer zwischen den beiden Kanarischen Inseln La Palma und Teneriffa zu teleportieren. Dieser und ähnliche Versuche waren jedoch grundlegend anders, da es sich dabei um optische Systeme mit sichtbarem Licht handelte. Den ETH-Forschenden ist es hingegen zum ersten Mal gelungen, Informationen in einem System mit supraleitenden elektronischen Schaltungen zu teleportieren. «Das ist interessant, weil solche Schaltungen wichtige Elemente für den Bau von zukünftigen Quantencomputern sind», sagt Wallraff. Ein weiterer Vorteil des Systems der ETH-Wissenschaftler: Es ist extrem schnell und deutlich schneller als die meisten bisherigen Teleportationssysteme. Pro Sekunde lassen sich damit etwa 10’000 Quantenbits übertragen.

«Wichtige Zukunftstechnologie»
Als nächstes möchten die Forschenden mit ihrem System den Abstand zwischen Sender und Empfänger vergrössern. Zunächst möchten sie versuchen, Information von einem Chip auf einen anderen zu teleportieren. Und langfristig geht es darum zu erforschen, ob man mit elektronischen Schaltungen auch über grössere Distanzen Quantenkommunikation betreiben kann, so wie das jetzt mit optischen Systemen gemacht wird.

«Teleportation ist eine wichtige Zukunftstechnologie auf dem Gebiet der Quanteninformationsverarbeitung», sagt Wallraff. Damit lasse sich beispielsweise Information auf einem Quantenchip oder in einem zukünftigen Quantenprozessor von einem Punkt zu einem anderen transportieren. Gegenüber den heutigen Informations- und Kommunikationstechnologien, die auf der klassischen Physik beruhen, hat quantenphysikalische Information den Vorteil, dass die Informationsdichte viel höher ist: In Quantenbits lässt sich mehr Information speichern und effizienter verarbeiten als in der gleichen Anzahl klassischer Bits.


Zeitreise Dokumentarfilm von National Geographic (Engl.)

Erfolgreiches Spin-off-Jahr 2011 für ETH

Erneut positive Bilanz bei der Gründung von Jungfirmen: ETH-Angehörige haben im letzten Jahr 22 Spin-off Firmen gegründet. Insgesamt gingen in den letzten fünf Jahren 110 Spin-offs aus der ETH Zürich hervor.

eth spin-off

Noch nie wurden in der Schweiz so viele Firmen gegründet wie im letzten Jahr. Das meldete vor Kurzem die Wirtschaftsauskunftei Dun & Bradstreet. Die ETH Zürich bestätigt diesen Trend und blickt wiederum auf ein erfolgreiches Spin-off-Jahr zurück, was «eindrücklich zeigt, dass die ETH Zürich einen effizienten und nachhaltigen Kanal für den Transfer von Technologien etablieren konnte», so Roland Siegwart, Vizepräsident Forschung und Wirtschaftsbeziehungen.

Die 22 neu gegründeten Spin-offs sind in ganz unterschiedlichen Bereichen tätig: fünf Firmen in der Informations- und Kommunikationstechnik, sieben Spin-offs im Dienstleistungs- oder Beratungsbereich, drei im Maschinenbau und je zwei in den Bereichen Medizinische Geräte und Elektrotechnik. Auch auf dem Gebiet der chemischen Prozesse, Biotechnologie und Pharma sowie in der Sensoren/Analytik wurde an der ETH je ein Spin-off ins Leben gerufen. So unterschiedlich wie die Gebiete, so zahlreich sind auch die Anwendungen: Beispielsweise entwickelt ein Spin-off faseroptische Überwachungslösungen für geotechnische Anwendungen. Eine andere neu gegründete Firma ist auf visuelle Geschwindigkeitssensoren spezialisiert, die sowohl an Fahrzeugen wie auch an Menschen angebracht werden können.

22 spin-off eth

Cleantech-Bereich breit abgedeckt
Betrachtet man die Spin-offs unter dem Aspekt des schonenden Umgangs mit Ressourcen, so können drei der neu gegründeten Firmen dem Bereich Cleantech zugeordnet werden. Cleantech steht für jene Produkte, Prozesse und Dienstleistungen, welche natürliche Ressourcen schonen und negative Einflüsse auf die Umwelt reduzieren. Eine wachsende Anzahl Cleantech-Firmen liess sich bereits in den letzten Jahren feststellen. Dieser Trend setzte sich 2011 fort. Zu den neu gegründeten Cleantech-Firmen im letzten Jahr zählt unter anderem BEN Energy. Dieser Spin-off entwickelt Energieeffizienz- und Smart-Grid-Software mit dem Ziel, Verbraucher zu energieeffizientem Verhalten zu motivie-ren. Grundlage für die Entwicklungen von BEN Energy liefern Erkenntnisse aus der Verhaltensökonomie, der Psychologie und der Computerspiel-Industrie.

Namhafte Auszeichnungen und hohe Preisgelder
Unabhängige Gremien würdigten 2011 die Geschäftserfolge und Geschäftsmodelle von ETH-Spin-offs mit diversen Auszeichnungen. Jungunternehmen der ETH gewannen unter anderem den Swiss Technology Award, den Swiss Economic Award und den ZKB Pionierpreis. Die Firma Optotune AG belegte den ersten Platz in einem Ranking der Top 100 Start-ups der letzten fünf Jahre. Dieses Ranking wird vom Institut für Jungunternehmen erstellt. Zudem wurde dem ETH-Spin-off Dacuda mit seiner Scanner-Maus von Red Herring in die Top 100 der weltweit innovativsten Unternehmen aufgenommen. Insgesamt erhielten die Spin-offs der ETH im vergangenen Jahr Preisgelder in der Höhe von knapp einer Million Schweizer Franken. Zudem wurde der ICT Spin-off Procedural erfolgreich an der kalifornische Grossfirma ESRI verkauft und die Biotech Spin-offs BioVersys, Biognosys und Malcisbo erhielten 2011 Finanzierungszusagen zwischen 2,5 und 3,6 Mio. Franken.
Am Donnerstag, 12. Januar, werden an der ETH Zürich im Rahmen des nationalen Businessplan-Wettbewerbs “venture” 2012 die zehn besten Geschäftsideen ausgezeichnet. “venture” ist eine Initiative von McKinsey & Company, Switzerland, der ETH Zürich, der Förderagentur für Innovation KTI und Knecht Holding.

Diabetes Vorsorge mit der Sensor Innovation

ETH-Forscher haben einen neuartigen Sensor entwickelt, der bei Kontakt mit menschlichem Atem sofort messen kann, ob eine Person unter Diabetes Typ 1 leidet.
Es kein Stich mehr in den Finger nötig.

Zwar findet man auch bei gesunden Personen Azeton in der Ausatmungsluft. Die Konzentration beträgt jedoch nur rund 900 ppb (Partikel pro Milliarde), bei Personen, die an Diabetes Typ 1 leiden, sind es fast doppelt so viele. Im Fall einer Ketoazidose liegt der Wert sogar noch höher. Der an der ETH Zürich entwickelte Sensor funktioniert deshalb so gut, weil er selbst 20 ppb Aceton noch messen kann und er auch bei extrem hoher Luftfeuchtigkeit von über 90 Prozent – wie bei der Atemluft – sehr präzise arbeitet.

sensor erfindung

In der Ausatmungsluft ist Azeton enthalten. Ein neuartiger Sensor (a) kann dieses Molekül schon in kleinen Konzentrationen aufspüren. Dafür verantwortlich ist eine Schicht aus Wolframoxid-Silikon, das dank speziellem Verfahren schwammartig porös wird.

Den neuartigen Sensor stellten Sotiris Pratsinis, Professor für Partikel-Technologie am Institut für Verfahrenstechnik, und seine Mitarbeiter in der Fachzeitschrift ACS Analytical Chemistry vom 1. Mai 2010 vor. Die Wissenschaftler haben für den Sensor einen Träger mit Gold-Elektroden verwendet, und diesen mit einem hauchdünnen Halbleiter-Film aus einem Gemisch von Nanopartikeln beschichtet. Diese Nanopartikel bestehen aus Wolframoxid, das mit Silikon versetzt wird und dadurch die Empfindlichkeit des Sensors erheblich verbessert. Diese Mixtur wird in einer über 2200° C heissen Flamme erzeugt. Dabei steigen die Nanopartikel in einer grüngelben Wolke auf und haften am Trägersubstrat, welches die Forschenden mit Wasser abkühlen. Durch dieses rasche Erhitzen und Abkühlen entsteht eine glasartige Halbleiter-Schicht auf der Elektrode.

Mit hochauflösenden Elektronenmikroskopen beobachteten die Forscher, dass das aufgedampfte Material eine ungewöhnliche schwammartige Struktur aufweist. In diesen Poren verfangen sich die Azetonmoleküle und beginnen mit dem Wolframoxid zu reagieren. Ist in der Atemluft viel Azeton enthalten, sinkt der elektrische Widerstand des Materials. Zwischen den Elektroden fliesst mehr Strom und erzeugt ein entsprechend starkes Signal. Bei geringen Azetonkonzentrationen hingegen bleibt der Widerstand bestehen.

sensor prototyp

Ein Prototyp des Diabetessensors. Dank der geringen Grösse könnte er in ein günstiges tragbares Gerät zur Selbstdiagnose eingebaut werden.

Noch liegt der Sensor erst als Prototyp auf. Sotiris Pratsinis sucht zurzeit nach einem Partner aus der Medizin, um daraus ein alltagstaugliches Messgerät zu entwickeln.

Nichtinvasive Methoden zur Diagnose von Krankheiten werden immer wichtiger. Die Analyse von Atemluft ist dabei zentral. Sie ist schnell, billig und einfach anzuwenden. Die Atemluft besteht zur Hauptsache aus einer Mischung von Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser sowie aus über 1000 flüchtigen Stoffen, die teils nur in sehr kleinen Konzentrationen vorliegen. Darunter befinden sich auch flüchtige organische Verbindungen, die der Körper selbst produziert. Einige sind typisch für bestimmte Krankheiten und dienen als Marker, wie eben Azeton für Diabetes Typ 1.

Das Projekt für die Entwicklung von Nanoapplikationen war möglich dank Geldern des Schweizerischen Nationafonds, um welche sich Pratsinis erfolgreich beworben hat. Antonio Tricoli, Doktorand am Institut, wurde für den Material Research Prize 2010 nominiert, der im Rahmen des MRC Graduate Symposiums vom 10. Mai verliehen wird.