Duitse onderzoekers hebben een geursensor ontwikkeld die in staat is om honderden geurstoffen te detecteren.

Wel eens een goedkope imitatie van een duur parfum aangesmeerd gekregen? Vanaf nu is het afgelopen met goedkope imitatiegeurtjes! Ook kunnen gevaarlijke stoffen die vrijkomen tijdig worden opgemerkt en zijn terroristische aanslagen wellicht te voorkomen. Wetenschappers van de universiteit van Bonn hebben een relatief goedkope geursensor ontwikkeld die in staat is om honderden verschillende geurstoffen van elkaar te onderscheiden. Bij bepaalde geuren registreert de chip al concentraties die zo klein zijn dat we ze als mens nog niet kunnen waarnemen.

Goudplaatjes

De sensor lijkt een beetje op een klok en is weinig groter dan een pinpas. Het bestaat uit een slinger die door een kwartsmechanisme wordt aangedreven. Op de slinger bevinden zich zes ronde goudplaatjes, de receptoren, die in een cirkel zijn gerangschikt.

Op elk van de zes plaatjes bevindt zich een soort lijmstof. Ieder van deze lijmstoffen is specifiek voor een bepaald type geurstof. Zo bindt de ene receptor bijvoorbeeld aan ringvormige moleculen, terwijl een andere juist staafvormige moleculen aantrekt. Een geurstof in de lucht bindt aan de zes ronde goudplaatjes voor korte of langere tijd. Hierdoor wordt de slinger zwaarder en iets trager. De resonantiefrequentie verschuift en deze verandering is meetbaar. De tijdsduur waarmee een geurstof aan de zes sensoren hangt, is hiermee een vingerafdruk van de geurstof. Op deze manier zijn er niet zes, maar veel meer geurstoffen te meten en te registreren.

Gevoeligheid

De sensor is niet gevoelig voor eenvoudige geurstoffen, maar wel geschikt voor de meer ingewikkelde varianten. Een stof als zwaveldioxide zal hij niet registreren (dit is dan ook niet echt nodig, want de rotte eierenlucht ruik je als mens snel genoeg). De wetenschappers kunnen de gevoeligheid van de sensor verder verhogen door de concentratie van de geurstoffen te vergroten. Dat gebeurt door middel van een filter. In een tijd van drie tot vijf minuten zuigen ze lucht door een filter van koolstof of andere materialen. De geurstoffen blijven in het filter hangen. Als ze vervolgens het filter heel plotseling verhitten tot 250 graden Celsius raken de geurmoleculen weer los en is de geurstof geconcentreerd. Op deze manier is de gevoeligheid nog met een factor 250 te verhogen. Volgens onderzoeker Peter Boeker van het Instituut van Bonn voor Landbouwtechniek is het zelfs mogelijk zo nauwkeurig te meten dat de sensor in staat is om hoeveelheden van een miljardste gram te registreren.

De mogelijkheden van de geurchip zijn eindeloos, aldus de onderzoekers. Zij zien vele toepassingen bij het waarnemen van storende of zelfs gezondheidsschadelijke emissies. De chip kost ‘slechts’ 15.000 euro. Toch blijft volgens Boeker onze neus het meest verfijnde technische hoogstandje. Om bijvoorbeeld een grapefruit te ruiken heeft de neus maar een paar moleculen nodig, terwijl de chip daar niet toe in staat is.