Kombination einfacher Sensoren zur Lösung eines komplexen Problems

In 170 Experimenten lieferte der Detektor in 99,4 Prozent der Fälle die richtige Aussage über die Explosionsfähigkeit der jeweils untersuchten Probe. Der Erkennungsalgorithmus basierte dabei auf 13 explosiven und 4 ungefährlichen Materialien. Sie wurden so ausgewählt, dass sie die gängigsten chemischen Klassen abdecken. Darunter auch „gutartige“ Materialen, die entweder optisch oder aufgrund ihrer chemischen Beschaffenheit leicht mit Sprengstoffen verwechselt werden können.

Um sicher zu gehen, dass der Prototyp ohne Zugriff auf eine Datenbank Explosivstoffe korrekt erkennt, wurden noch weitere Versuche durchgeführt. Der Detektor sollte Substanzen erkennen, die bei der Entwicklung der zugrunde gelegten Detektionsalgorithmen nicht involviert waren. Auch diese, dem System „unbekannten“ Substanzen konnte der Prototyp in 9 von 10 Fällen den Klassen „ungefährlich“ oder „explosiv“ richtig zuordnen.

Der Detektor nutzt speziell entwickelte Metalloxid-Halbleiter-Gassensoren, die dank einer modularen Elektronik schnell austauschbar sind, zum Beispiel im Falle einer Fehlfunktion. Da die Sensoren besonders energiesparend sind, ist der Prototyp für den mobilen, batteriebetriebenen Einsatz geeignet.

Bei den Tests zeigte sich, dass der Prototyp explosionsgefährliche von nicht energetischen Substanzen verlässlich unterscheidet.

Dank der eigenentwickelten Gassensoren kann die Detektion zukünftig in kürzerer Zeit erfolgen und der Stromverbrauch sinkt.

Zudem kann der Detektor Daten zur chemischen Klasse der analysierten Substanz liefern – eine Information, die für die Einsatzkräfte ein entscheidender Vorteil sein kann.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift SENSORS and ACTUATORS B veröffentlicht.