ETH entwickelt Bio-Mikrosensor für Apfel und Fisch

Eine neue Generation von Mikrosensoren soll das Internet der Dinge in den Bereich von Lebensmitteln erweitern. ETH-Forscher haben einen hauchdünnen Temperatursensor entwickelt, der für die Gesundheit unbedenklich und biologisch abbaubar ist.

» Von Samuel Schlaefli, ETH News, 29.09.2017 14:39.

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Mikrosensoren werden heute schon breit eingesetzt, zum Beispiel um giftige Gase zu erkennen. Auch in kleine Sender-Empfänger-Systeme, wie den weitverbreiteten RFID-Chips, werden sie eingebaut. Da solche Sensoren jedoch oft umwelt- und gesundheitsschädliche Edelmetalle enthalten, kommen sie für medizinische Anwendungen mit direktem Körperkontakt oder zum Anbringen an Lebensmitteln nicht infrage. Entsprechend gross ist das Interesse von Forschung und Industrie an Mikrosensoren aus nichttoxischen Materialien, die biologisch abbaubar sind.

Magnesiumdraht in kompostierbarem Polymer

Ein Team von Forschern um Giovanni Salvatore, Postdoktorand an der Professur für Elektronik, entwickelte nun gemeinsam mit Wissenschaftlern weiterer ETH-Institute einen solchen Bio-Mikrosensor für die Temperaturmessung. Sie berichten davon im Fachmagazin «Advanced Functional Materials». Für den Bio-Mikrosensore schweissten sie einen superfeinen, eng gewundenen Elektrodraht aus Magnesium, Silikondioxid und -nitrit in ein kompostierbares Polymer ein. Magnesium ist ein wichtiger Bestandteil unserer Ernährung; Siliziumdioxid und -nitrit sind biokompatibel und wasserlöslich. Das verwendete Polymer wird aus Mais- und Kartoffelstärke produziert und entspricht den EU- und US-Richtlinien für den Einsatz im Lebensmittelbereich.

Giovanni Salvatore ist überzeugt, dass solchen Bio-Mikrosensoren eine grosse Zukunft bevorsteht. Er macht ein Anwendungsbeispiel: «Fische aus Japan könnten für den Transport nach Europa mit winzigen Temperatursensoren versehen werden. Dadurch könnte kontinuierlich überwacht werden, ob sie ausreichend gekühlt sind.» Dafür sind Sensoren nötig, die an Lebensmitteln angebracht sind und die Gesundheit der Konsumenten nicht gefährden. Damit die Sensoren in Containern voller Fisch oder anderer Lebensmittel eingesetzt werden können, müssen sie ausserdem genügend klein, robust und flexibel sein.

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