Mon Aug 02 2021

08 02

Goedkoop instrument herkent materialen

14/06/2021

Door Ad Spijkers

Onderzoekers aan de Hochschule Landshut hebben een goedkope draagbare nabij-infrarood spectrometer ontwikkeld.


     

Een consument kan op het eerste gezicht niet zien welke stoffen in levensmiddelen of textiel zitten. De nabij-infrarood spectrometer uit Landshut (70 km noordoost van München) geeft informatie over verschillende stoffen. Het instrument is goedkoop in vergelijking met de apparaten die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn.

Apparaten die gebruik maken van infraroodmetingen om materialen te identificeren, kunnen snel antwoord geven op de vraag wat er in zit. Deze spectrometers zijn uitgerust met sensoren en maken gebruik van onzichtbare infraroodstraling. Ze bieden informatie over een grote verscheidenheid aan stoffen in bijvoorbeeld kleding, kunststof verpakkingen of voedingsmiddelen.

Het nadeel van deze apparaten is dat ze tot nu toe relatief duur zijn en daarom voor de meeste mensen niet betaalbaar. In het kader van een bachelorscriptie hebben onderzoekers in Landshut een mobiele spectrometer ontwikkeld die goedkoop is.

Goedkoop prototype

De onderzoekers ontwikkelden zowel de hardware als de nodige software die de metingen controleert en de data via Bluetooth verstuurt. Ze ontwikkelden ook een app die de meetgegevens op een pc of smartphone weergeeft.

De meeste spectrometers die momenteel op de markt zijn, kosten zo'n € 2.000 tot € 3.000. Om een wijdverbreid gebruik mogelijk te maken, moeten de apparaten veel goedkoper worden. Het systeem, dat als eenmalige actie werd vervaardigd, kost in vergelijking slechts ongeveer € 300. Daarbij konden de onderzoekers zelfs een signaalkwaliteit bereiken die in sommige opzichten beter is dan die van de module van de sensorfabrikant.

In een eerste fase hebben de onderzoekers een prototype ontwikkeld dat de verschillende spectra weergeeft. Het team gebruikt deze om vast te stellen om welke stoffen het gaat.

Verdere ontwikkeling

Verdere analyse is gepland voor de volgende stap. Aan de Hochschule is een aantal afstudeerscripties over de hardware gepland. Bovendien zal het apparaat dienen als platform voor projectwerk om het onderwerp gegevensanalyse en -classificatie vooruit te helpen. Bovendien kan het systeem worden uitgebreid tot andere spectrale bereiken door verschillende sensoren te combineren en aangepaste software te gebruiken.

Het doel is om uiteindelijk uitspraken te kunnen doen over de authenticiteit van producten of de staat van voedsel. Met behulp van het goedkope, mobiele apparaat zou dan snel en gemakkelijk kunnen worden vastgesteld of een zijden blouse werkelijk van zuivere zijde of viscose is gemaakt, of in bepaalde voedingsmiddelen suiker of zoetstof is gebruikt, en van welk soort kunststof de yoghurtbeker is gemaakt.

De identificatie van verschillende soorten kunststof kan het sorteren later gemakkelijker maken, bijvoorbeeld bij recycling. De onderzoekers voorzien nog veel potentieel op dit gebied, zowel in technisch als in sociaal opzicht. Er ligt de studenten nog net nodie werk te wachten.

Foto: Hochschule Landshut