Onderzoekers van het Trans-lationszentrum für Regene-rative Medizin (TRM) van de Universität Leipzig hebben een nieuw perspectief geopend voor de toepassing van titanium nanobuisjes. Aan het Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (IOM) Leipzig hebben ze de mechanische eigenschappen van nanobuisjes onderzocht en daarbij vastgesteld, dat deze kunnen worden gebruikt als zeer gevoelige sensoren voor gassen en vloeistoffen.
Nanobuisjes van titaan dioxide zijn al enige jaren onderwerp van intensief onderzoek. Dit onderzoek richtte zich voornamelijk op bio-compatibiliteit voor het gebruik in de biomedische wereld. De nanobuisjes, die als een minuscule honingraat op titanium implantaten worden geëtst, geven het normalerwijze gladde metaal een poreus oppervlakte en verbeteren daar-door de hechting van de cellen aan het implantaat.
De wetenschappers onderzochten de mechanische eigenschappen van een matrix van titaniumdioxide nanobuisjes als functie van de productiepara-meters. In de experimentele opstelling werd het trillings- en dempings-gedrag van een nanobuisjes-matrix op een titanium substraat onderzocht. Tot grote verrassing van de onderzoekers veranderde dit gedrag, als de nanobuisjes met gas of vloeistof in aanraking kwamen. De verandering van deze mechanische eigenschappen was ook specifiek verschillend voor de diverse gassen en vloeistoffen.
Chemische neus
Op grond van de gemakkelijk meetbare veranderingen van de mechanische eigenschappen en de specificatie van de elementen zijn de onderzochte nanobuisjes geschikt als sensoren voor gassen en vloeistoffen. De nano-buisjes reageren bovendien extreem gevoelig op moleculen van vreemde stoffen, zodat zelfs de kleinste hoeveelheid gas of vloeistof in het milieu is vast te stellen.
Volgens de onderzoekers maken de nu ontdekte eigenschappen van de nanobuisjes de toepassing als sensor voor complexe gassen en vloeistoffen mogelijk, een soort ‘chemische neus’. Zo zou met het integreren van nanobuisjes in microchips en het nieuw ontwikkelde proces het milieu in de omgeving van drukke verkeerswegen, tunnels en industrieterreinen of tijdens het productieproces kunnen wordt gecontroleerd.
Voor de geneeskunde is toepassing als ‘Lab on a chip’ mogelijk, bijvoorbeeld voor het onderzoek van bloedmonsters of het kweken van cellen. Al deze toepassingsmogelijkheden zijn denkbaar, maar op dit moment nog toe-komstmuziek. Voor de realisatie is nog veel onderzoek en ontwikkeling nodig.
