Entwicklung einer miniaturisierten Sensorplattform für elektrochemische und impedanzspektroskopische Parameter für Anwendungen im Umweltmonitoring

In diesem Forschungsprojekt soll eine Sensorplattform realisiert werden, mit der elektrochemische und impedanzspektroskopische Parameter erfasst werden können. Vor allem für das Umweltmonitoring haben sich elektrochemische Sensoren aufgrund ihrer kleinen Baugröße, hohen Empfindlichkeit und geringen Kosten bewährt. Elektrochemische Sensoren lassen sich beispielsweise sehr gut für die Detektion von Arzneimittelrückständen verwenden. Medikamentenrückstände bauen sich in der Umwelt unterschiedlich gut ab. Am Beispiel Deutschland wurden nahezu 270 Arzneimittelstoffe mittlerweile in Flüssen und Seen, in Sedimenten, im Grundwasser und in Böden nachgewiesen. Einmal in die Umwelt gelangt, können Antibiotika zum Beispiel Algen und Kleinlebewesen schädigen. Dies kann das natürliche Nahrungsnetz in Gewässern stören und somit die jeweiligen Ökosysteme beeinträchtigen. Gelangen Medikamente ins Grundwasser, erschwert dies die Gewinnung von Trinkwasser. Die zu entwickelnde Sensorplattform soll einerseits aus einem Miniatur-Potentiostat bestehen, dass möglichst einfach an ein Mobilgerät (z.B. Mobiltelefon oder Tablet) angeschlossen werden kann, um möglichst einfach vor Ort elektrochemische Messungen durchzuführen. Weiters soll die Sensorplattform ein Impedanzspektrometer/Impedanztomograph beinhalten, um neue Möglichkeiten für das Monitoring der Pflanzengesundheit zu ermöglichen. Die Pflanzengesundheit ein wichtiges Thema im Hinblick auf mögliche ungünstigere Lebensbedingungen für Nutzpflanzen und Bäume, die über den Klimawandel verursacht werden können. Für diese Technologie ist es auch notwendig ein kleines und kompaktes Gerät zu haben, dass einfach und vor Ort einsetzbar ist.