Forschende entwickeln kleinste Infrarotdetektoren

Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Empa-Forschers Ivan Shorubalko in Dübendorf hat ein kostengünstiges Verfahren zur Verkleinerung von Infrarotspektrometern auf der Basis eines Quantenpunkt-Photodetektors entwickelt. Die miniaturisierten Infrarotdetektoren passen auf einen einzigen Chip, wie die Forschenden laut einer Medienmitteilung in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals „Nature Photonics“ berichten.

Dadurch können sie wesentlich besser in die nächste Generation von Unterhaltungselektronik, Wearables und Kleinstsatelliten integriert werden. Bislang waren IR-Detektoren auf sperrige und teure Materialien und Technologien angewiesen. 

So ermöglicht das neue Verfahren einen breiteren Einsatz der Infrarotspektrometer in Smartphones zur Lebensmittelkontrolle, zum Nachweis gefährlicher Chemikalien, zur Überwachung von Luftverschmutzung und in tragbaren elektronischen Geräten.

„Sie können für den schnellen und einfachen Nachweis bestimmter Chemikalien verwendet werden, ohne dass eine Laborausrüstung erforderlich ist. Darüber hinaus können sie für den Nachweis gefälschter Medikamente und von Treibhausgasen wie Methan und CO2 nützlich sein“, heisst es in der Medienmitteilung.

Das Team von Wissenschaftlern der Empa sowie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH), der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), der Universidad de Salamanca, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Universität Basel hat inzwischen einen ersten Prototypen gebaut. Das ultrakompakte Design könnte Ivan Shorubalko zufolge „auch für miniaturisierte Raman-Spektrometer, für Biosensoren und ‚Lab-on-a-Chip‘-Geräte sowie für die Entwicklung hochauflösender Hyperspektralkameras von Interesse sein“. ko