(PhysOrg.com) -- Onderzoekers van de Universiteit van Toronto blijven de mysteries van de ruimte blootleggen. Maar zelfs de beste astronauten ter wereld worden gedwarsboomd als het ruimteschip niet wordt gelanceerd. Als het aftellen stopt, vaak komt dat doordat er een waterstoflek is geconstateerd. Een kleine storing in het sensorapparaat kan miljoenen dollars kosten.

Dankbaar, er is geen mislukking om te lanceren bij U of T's nieuwe elektronenstraal-nanolithografie-faciliteit, waar onderzoekers al kleinere bekroonde apparaten ontwikkelen om ziektediagnoses te verbeteren en technologie te verbeteren die van invloed is op velden die zo gevarieerd zijn als verkenning van de ruimte, de omgeving, gezondheidszorg en informatie- en mediatechnologieën.

Een van deze nieuwe nano-apparaten, wordt ontwikkeld door promovendus Muhammad Alam, is een optische neus die meerdere gassen kan detecteren. Alam hoopt dat het ooit door NASA zal worden gebruikt.

Alamis onder toezicht van technische hoogleraren Mo Mojahedi, directeur van het Emerging Communications Technology Institute, en Stewart Aitchison, de vicedecaan van de faculteit (onderzoek).

Boeing, een leverancier van raketmotoren voor NASA, benaderde het team in 2007 met een dringende behoefte aan een compacte en betrouwbare waterstofsensor. "Soms moeten ze raketlanceringen annuleren vanwege valse alarmen van waterstofsensoren. Dat is wat ons motiveerde om te werken aan het ontwerpen van een goedkope en betrouwbare waterstofsensor, " zei Alam.

Echter, hij zei dat dat slechts een deel van de motivatie was. Waterstof is een veelgebruikte chemische stof in veel industrieën. In 2004 werd meer dan 50 miljoen ton waterstof geproduceerd en gebruikt door industrieën variërend van aardolieraffinaderijen tot verwerkingsfaciliteiten voor halfgeleiders. De vraag naar waterstof groeit met meer dan 10 procent per jaar. Een goedkope en betrouwbare waterstofsensor zal deze industrieën helpen om veiliger en efficiënter met waterstof om te gaan.

Een andere motivatie achter het werk is het potentieel voor gebruik bij milieumonitoring van verschillende gassen. "We zijn, natuurlijk, bezorgd over het milieu; succesvolle afronding van ons onderzoek zou kunnen resulteren in goedkope sensoren die naast waterstof meerdere gassen kunnen detecteren. Dit kan erg handig zijn voor milieumonitoring."

In wezen bestaat het apparaat uit vele silicium nanodraden op een enkele chip. Dit zijn kleine siliciumdraden die licht kunnen opsluiten en geleiden, vergelijkbaar met de manier waarop metalen draden elektriciteit geleiden. De nanodraden zijn gecoat met materiaal dat gevoelig is voor waterstof. Aanwezigheid van waterstof verandert de hoeveelheid licht die uit de nanodraden komt. Omdat ze zo klein zijn, kunnen er honderden van een enkele chip zijn en is het mogelijk om veel verschillende gassen door dezelfde chip te detecteren. In lekentaal, Aitchison noemt dit de "optische neus" omdat hij veel lijkt op een menselijke neus die verschillende geuren kan ruiken en detecteren.

"Voor ons is het nieuw om ze te maken -- meerdere dingen integreren op een enkel platform. Het geeft veel voldoening als het ding dat we maken praktische toepassingen heeft."

Het ultramoderne e-beam-lab is officieel geopend op 16 september met een lithografiesysteem met elektronenbundels van $ 6,5 miljoen dat objecten kan definiëren die zo klein zijn als 10 nanometer.

Aangeboden door de Universiteit van Toronto (nieuws:web)