Mini-Sensor: Handy gibt Ozonalarm

Ozon in der Atemluft ist ein zunehmendes Gesundheitsproblem für die Menschen in einer technisierten Welt. Quellen für dieses gesundheitsschädliche Gas sind unter anderem Industrie- und Verkehrsemissionen, die bei wärmerem Wetter in Verbindung mit intensiver UV-Strahlung bodennahes Ozon bilden. Auch Laserdrucker und Kopiergeräte in Büroumgebungen können eine Quelle für diese Belastung sein.

 

Das stark oxidierend wirkende Gas kann beim Menschen Symptome wie Tränenfluss, Schleimhautreizungen in Rachen, Hals und Bronchien, Kopfschmerzen, Hustenreiz oder auch eine Verschlechterung der Lungenfunktion verursachen. Aufgrund der erheblichen Gesundheitsgefährdung durch Ozon will die Europäische Kommission den Richtwert von derzeit 120 auf 60 parts per billion bis zum Jahr 2010 senken. Zur Überwachung dieser neuen Bestimmung ist jetzt ein erheblich gestiegener Bedarf an neuen, empfindlichen und kostengünstigen Ozon-Sensoren entstanden.

Auf die Rückseite einer violetten Leuchtdiode (LED) wurde eine 15 Nanometer dicke Indiumoxidschicht mit einem Niederdruck-Gasphasen-Verfahren abgeschieden. Der elektrische Widerstand dieser Nano-Schicht ändert sich durch Oxidation proportional zur Ozon-Konzentration in der Umgebungsluft. Schaltet man die LED ein, regeneriert sich der Sensor durch einen kalten photochemischen Reduktionsprozess. Der Sensor ist nach zwei Minuten wieder bereit für einen neuen Messzyklus. Mess-Empfindlichkeiten von bis zu 40 parts per billion (Teilchen pro Milliarde, entspricht etwa 80 µg/m³) konnten mit diesem neuartigen Bauelement bereits demonstriert werden.