EO

(Corona)sensor met CMOS?

07 december 2020 om 14:07 uur

Een chip met ingebouwde sensor, die zo gevoelig is dat hij een enkel deeltje van het coronavirus opmerkt. Daaraan werken onderzoekers van de TU’s in Delft en Twente. “We willen de elektrodes zo maken dat ze de coronadeeltjes aan zich binden, zodat je kan tellen hoeveel er zijn”, zegt hoogleraar Dynamics of Micro and Nanosystems Peter Steeneken.


Hiertoe wordt gebruik gemaakt van CMOS. "De slimmigheid zit daar al ingebouwd. We hopen op deze manier een sneltest te maken. Je kan ze zelfs in mondkapjes inbouwen, waardoor je weet of je Covid-19 hebt of ergens bent geweest waar het in de lucht zat." Het doel is om een test voor een paar euro te maken. Maar dat is voorlopig nog toekomstmuziek.

 

Steeneken werkt aan de studie met onder anderen Frans Widdershoven en Murali Ghatkesar uit Delft en Serge Lemay van de UT.

 

Widdershoven is net benoemd tot hoogleraar Low Power Embedded Smart Sensors. Daarnaast is hij Fellow bij chipfabrikant NXP. Bij de TU werkt hij aan nieuwe slimme sensoren. Bijvoorbeeld met CMOS. "Nu zijn sensoren vrijwel altijd losse componenten die je ergens aankoppelt. Ze meten bijvoorbeeld beweging of CO2 en geven hun signalen door aan een CMOS-chip. Daar worden die signalen vervolgens geanalyseerd en verwerkt. Als ik bij mijn vakgebied vooruitkijk naar de toekomst, dan zou je bijna alle sensoren direct willen inbedden in die CMOS-chip. Ik denk dat dit mogelijk is. Op die manier maak je sensoren zelf slim, verklein je het totale oppervlak en bespaar je energie en kosten."

 

Een algemene aanpak is daarbij belangrijk. "Je wilt niet voor elk type sensor speciale aanpassingen in de CMOS-technologie maken. Dat is veel te complex en duur en kan niet hergebruikt worden. Daarom ontwikkel ik een universele methode waarbij je de CMOS-chip uitbreidt met een sensorveld met vele piepkleine elektroden die net onder het chip-oppervlak zitten. Hiervoor hoef je de CMOS-technologie zelf niet aan te passen. De micro-elektroden kunnen dwars door het oppervlakte van de chip meten welke materialen of objecten er zich net boven bevinden. Op die manier voeg je een nieuwe sensoroptie toe aan de al bestaande CMOS-technologie."

 

Microscopisch touchscreen

Met een inkjetprinter is het mogelijk om meerdere materialen naast elkaar bovenop dat sensorveld te printen. Dit kan van alles zijn, afhankelijk van wat je nodig hebt. "Stel je maakt een alcoholtest. Dan print je materiaal dat daar gevoelig voor is. Maar dit materiaal reageert ook op andere stoffen in jouw adem, zoals waterdamp. Deze zogeheten kruisgevoeligheid wil ik eruit filteren. Dit is mogelijk door een tweede materiaal ernaast te printen dat gevoeliger is voor waterdamp dan voor alcohol. De chip berekent dan zelf wat je precies meet."

 

Zo'n capacitieve sensor lijkt op een piepklein touchscreen van een vierkante millimeter of zelfs kleiner. De druppels uit een inkjetprinter, zijn echter groter dan één benodigde elektrode. Stel je brengt verschillende druppels op een chip aan, bijvoorbeeld om luchtvochtigheid en de CO2-concentratie te meten. Hoe weet je dan of een druppel op de juiste plek is gekomen? "Dat laat je de chip zelf uitzoeken. Die scant de oppervlakte en gaat zo na wat er precies op is gekomen. Het ingebouwde rekenprogramma herkent welk materiaal het is. Je maakt dan slim gebruik van de intelligentie op de chip."

 

Bron: TU Delft

 

Reacties (1)

"Hoe krijg ik een olifant in een koelkast?" "Simpel, deur open, olifant naar binnen, deur dicht". Het lijkt me dat Peter Steeneken c.s. bezig is met de koelkast, en niet met de olifant. We hebben nog steeds geen betrouwbare Coronatest, laat staan eentje die we op een Cmos chip kunnen integreren. Dus het label "corona" lijkt me er hier met de haren bijgesleept.
Ben Slaghekke, 10 december 2020 17:55
 

Gerelateerd nieuws

VPRO Tegenlicht – De race om een superbatterij

VPRO Tegenlicht – De race om een superbatterij

Overal ter wereld zijn opslagtechneuten en batterijpioniers op zoek naar manieren om duurzame energie op te slaan. Van het ontwikkelen van snelle batterijen tot het opslaan van warmte in basalt en zout. En van het…

De dynamiek van virusreproductie in beeld

De dynamiek van virusreproductie in beeld (video)

Virussen vermenigvuldigen zich via een proces dat bestaat uit zelfassemblage, rijping van virusdeeltjes en na infectie het vrijlaten van genetisch materiaal in een gastheercel. Nieuw technieken uit de natuurkunde helpen…

's Werelds eerste 4p passagiersvliegtuig op waterstof en li-ion krijgt testvluchtvergunning

's Werelds eerste 4p passagiersvliegtuig op waterstof en li-ion de lucht in (video)

's Werelds eerste volledig elektrische vierpersoons passagiersvliegtuig heeft een testvluchtvergunning gekregen. De Hy4 is ontwikkeld in Duitsland en vliegt op waterstof, aangevuld met extra power uit een li-ion…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

25 januari 2021, online

The Things Conference

LoRaWan conferentie

26 januari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

2 februari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

Meer agendapunten »