Een spotgoedkoop monsterflesje ter grootte van een oordopje maakt het nemen van luchtmonsters goedkoper dan ooit. Om te beginnen kun je ze gebruiken om klimaatmodellen te verfijnen. Maar je zou er ook ademmonsters van mensen mee kunnen nemen om te zoeken naar biomarkers, claimt het Sandia-lab van de Amerikaanse overheid in het tijdschrift Review of Scientific Instruments.

Het voordeel zit niet alleen in de prijs van de flesjes, maar ook in het feit dat ze veel minder ruimte innemen en stukken minder wegen dan een traditionele monsterfles. Ook is de afsluiting veel betrouwbaarder. En de inhoud van één kubieke centimeter is voor analyse in een moderne gaschromatograaf meer dan voldoende.

Dat maakt het mogelijk om veel meer monsters te nemen dan je normaal gesproken ooit zou doen, en al die monsters rustig mee te nemen naar het lab voor verdere analyse. Zo zou je bijvoorbeeld de broeikasgasconcentratie van de Aardse atmosfeer ongekend gedetailleerd in kaart kunnen brengen, als startwaarde voor je computermodellen.

De innovatie zit vooral in de reeds genoemde afsluiting, die de pretentieuze naam ‘phase change microvalve (PCµV) heeft meegekregen. Er wordt ‘low melt’-soldeer voor gebruikt, een commercieel verkrijgbare metaallegering met een heel laag smeltpunt. Bijvoorbeeld een mengsel van tin en lood, of van indium en bismut. In de juiste mengverhouding smelt zoiets al bij minder dan 80 graden Celsius.

De flesjes maak je van keramiek (alumina). In het deksel boor je een minuscuul luchtgaatje. Daar omheen breng je een resistief verwarmingselementje aan waar je een laagje van je speciale soldeer op aanbrengt. Zodra je een bescheiden elektrische stroom door je verwarmingselement laat lopen, smelt het soldeer en loopt in het luchtgat. Na afkoeling blijft dat gat hermetisch dicht, zo tonen de proeven van het Sandia-lab aan. De contaminatie van de inhoud tijdens het proces blijkt verwaarloosbaar klein.

Hoe je het flesje in het lab weer open krijgt wordt uit het artikel niet duidelijk. Ook geven de onderzoekers toe dat ze nog niet precies weten hoe je het vol lucht zuigt: gesuggereerd wordt om ze vacuüm te verpakken, of om gaatjes aan beide einden te maken zodat je er een luchtstroom doorheen kunt sturen.

Daarvoor zou het wel handig zijn om een PCµV te ontwikkelen die ook open kan in plaats van alleen maar dicht. Wordt aan gewerkt.

bron: DOE/Sandia Lab