Mikrofilament for optiske og katalytiske gassensorer

GasSecure produserer trådløse, batteridrevne gass sensorer. Første generasjon av sensorene er basert på en kombinasjon av optisk og akustisk gassmåling. Den akustiske sensoren kan si fra om endringer i gass sammensetning, men kan ikke si om den nye gassen er eksplosiv. Den optiske sensoren kan skille mellom eksplosive og ikke eksplosive gasser, men trenger mye energi. Energien går i stor grad med til å varme opp tråden i en glødepære. Selv om en glødetråd ser liten og tynn ut med det blotte øye har den en betydelig masse som skal varmes opp. Ved å bruke mikromekanikk kan vi fremstille glødeplater som er betydelig tynnere enn en glødetråd og dermed krever mindre energi å varme opp. I dette prosjektet har vi målt på tynne silisium glødeplater som varmes opp av elektrisk strøm. Målingene har vært brukt til å forbedre en modell som igjen har vært brukt til å designe nye strukturer med jevn temperaturprofil og høy energieffektivitet. Glødeplatene har blitt fremstilt i det mikromekaniske laboratoriet ved SINTEF MiNaLab. I neste generasjon av trådløse gass sensorer vil GasSecure innføre mikromekaniske glødeplater for å lage infrarødt lys. Dette gjør at sensorene blir både enklere og raskere. Enklere fordi man kan droppe den akustiske sensoren, raskere fordi den optiske sensoren kan brukes hyppigere.

GasSecure har tatt frem en ny generasjon gassensorer som er planlagt lansert neste år. Disse sensorene inneholder MEMS baserte IR kilder. Det er tatt frem en modell for ledningsevne i silisium som funksjon av temperatur. Denne planlegges publisert i etterkant av prosjektavslutning.

I prosjektet skal vi utvikle komponenter for batteridrevne gassensorer. Spesielt er det fokus på mikroteknologi for varmetråder laget i silisium, som benyttes som kjernekomponenter i gassensorer. Denne teknologien skal utvikles for nye markeder. Lyskilden som brukes i en optisk gassensor basert på infrarød (IR) spektroskopi kalles IR-kilde. IR-kilden vi vil utvikle i prosjektet fungerer ved elektrisk oppvarming av en silisium-motstand. En sentral FoU-utfordring er å oppnå en elektrisk motstand som er stabil over lang tid når den utsettes for høye temperaturer som kreves for å få høy nok optisk effekt fra IR-kilden. Dersom prosjektet lykkes vil man kunne gjøre vesentlige forenklinger i Gassecures eksisterende sensor pga. redusert energiforbruk, og i tillegg levere komponenter til flere andre batteridrevne sensorer.