Plasmonisk plast – ett nytt material

”Plasmonik”-fenomenet i metalliska nanopartiklar, som uppstår när de växel­verkar med ljus, har egenskaper som förändras när partiklarna får kontakt med ett specifikt ämne.
– Det räcker med ytterst små mängder av det ämnet för att få till en mätbar signal, säger Christoph Langhammer, docent i kemisk fysik vid Chalmers tekniska högskola.

Upptäcka vätgasläckage
Christoph Langhammer är född och uppvuxen i Schweiz. Han läste material­vetenskap på ETH i Zürich innan han fick chansen att göra sitt exjobb och senare doktorera vid Chalmers i Göteborg där han började studera plasmonik. Nu har han tillsammans med fyra kollegor fått 30 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning, SSF, för att utveckla användbara produkter med nanotekniken genom att ta fram plasmonisk plast.
– Ett område kan vara att upptäcka läckage av vätgas för bilindustrin med en plasmonisk vätgassensor. Vätgas ses som ett alternativt energisystem med hög verkningsgrad där utsläppen från en bränslecell blir rent vatten, men det är väldigt explosivt. Om vi tänker oss att vi ska ha vätgas överallt i bilar, båtar, lastbilar och tankstationer så måste vi kunna upptäcka en läcka i tid, säger han.
Till skillnad från dagens långsamma och dyra sensorer som kräver en viss koncentration eller inte kan mäta i realtid så kan plasmonikteknologin mäta kontinuerligt och i en miniatyriserad apparat.
– Det finns risker med bensin också, men vi har lärt oss att leva med dem. Bensin är en vätska som luktar och syns vid läckage, men vätgasen är luktfri, osynlig och påverkar oss inte, säger Christoph.

Kontroll av luftföroreningar
Ett annat användningsområde kan vara att upptäcka luftföroreningar i de allt större megastäderna. Genom att mäta på många ställen samtidigt blir det möjligt att undvika de högsta föroreningstopparna. Exempelvis om många individer har en liten sensor i fickan som är uppkopplad till en central skulle avkänningen bli både billigare och ha mycket bättre spatial upplösning än med dagens få stora och dyra mätstationer.
– Utmaningen är att få sensorn att återgå i neutralt läge när man kommer ut ur ett belastat område, så att den inte blir mättad och måste slängas. Den ska fungera ungefär som en termometer.