Gebändigtes Giftgas 27.02.2014, 07:00 Uhr

Vlies mit integriertem Lichtschalter speichert Kohlenmonoxid

Geringe Mengen an Kohlenmonoxid sind in Messtechnik und Medizin hilfreich. Jetzt lässt es sich präzise dosieren, ohne Menschen zu gefährden.

Autoabgase enthalten unter anderem Kohlenmonoxid. Das Gas ist geruchs- und geschmacklos und kann schnell zum Erstickungstod führen. Winzige Mengen aber leisten in Messtechnik und Medizin gute Dienste. Forscher der Universität Jena haben ein Vlies mit integriertem Lichtschalter entwickelt, mit dem sich Kohlenmonoxid präzise dosieren lässt.  

Autoabgase enthalten unter anderem Kohlenmonoxid. Das Gas ist geruchs- und geschmacklos und kann schnell zum Erstickungstod führen. Winzige Mengen aber leisten in Messtechnik und Medizin gute Dienste. Forscher der Universität Jena haben ein Vlies mit integriertem Lichtschalter entwickelt, mit dem sich Kohlenmonoxid präzise dosieren lässt.  

Foto: dpa/Patrick Pleul

In Tiefgaragen, Kraftwerken und anderen Räumen, in denen Vergiftungsgefahr durch Kohlenmonoxid besteht, ermitteln Sensoren ständig die Konzentration des geruchlosen und daher besonders tückischen Gases. Beginnt sie lebensbedrohend zu werden wird Alarm ausgelöst. In Tiefgaragen leuchten dann Warnschilder  auf, die die Fahrer auffordern, die Motoren abzustellen.

Damit die Sensoren zuverlässig arbeiten müssen sie regelmäßig kalibriert werden. Techniker rücken dann mit Druckflaschen an, die Kohlenmonoxid enthalten. Die Sensoren werden damit beaufschlagt, eine potenziell gefährliche Arbeit. Wenn  zu viel Gas austritt können die Arbeiter ersticken. Das Gas gelangt über die Lungenbläschen ins Blut und verhindert dort den Sauerstofftransport.

Chemiker Jun.-Prof. Dr. Alexander Schiller von der Uni Jena hat gemeinsam mit Kollegen ein Polymer-Vlies mit integriertem

Chemiker Jun.-Prof. Dr. Alexander Schiller von der Uni Jena hat gemeinsam mit Kollegen ein Polymer-Vlies mit integriertem „Lichtschalter“ entwickelt.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Künftig gibt es eine gefahrlosere Methode, das zum Kalibrieren benötigte Kohlenmonoxid zu erzeugen. Forscher am Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena haben ein Vlies entwickelt, das Kohlenmonoxid bindet. Wenn es in einem dunklen Behälter liegt wird kein Giftgas frei. Um Kohlendioxid zu gewinnen muss ein ins Vlies integrierter Schalter bedient werden. Dieser wird  durch blaues Licht ausgelöst. Nur so lange es leuchtet treten so kleine Mengen Kohlenmonoxid aus, dass sie Menschen nicht gefährden. Zum Kalibrieren könnte es jedoch reichen.

Dreadlocks als Vorbild

Die Forscher haben einen Kunststoff mit einer Metall-Carbonyl-Gruppe beladen – Carbonyle sind spezielle Moleküle, die Kohlenstoff und Sauerstoff enthalten. Aus dieser Mixtur spannen sie Fasern, die einen Durchmesser von etwa einem tausendstel Millimeter haben. Aus diesen Fasern stellten sie ein Vlies her. Das ist eine Art Stoff, dessen Fasern wirr umeinandergeschlungen sind,  wie menschliche Haare bei filzigen Dreadlocks. Das Vlies beluden sie mit Kohlenmonoxid.

Die Polymer-Fasern von etwa einem Mikrometer Durchmesser bilden ein dichtes, zweidiemsionales Vlies und können unter Bestrahlung mit Licht Kohlenmonoxid (CO) freisetzen.

Die Polymer-Fasern von etwa einem Mikrometer Durchmesser bilden ein dichtes, zweidiemsionales Vlies und können unter Bestrahlung mit Licht Kohlenmonoxid (CO) freisetzen.

Foto: Alexander Schiller

Das Kalibrieren von Sensoren war nicht das Hauptziel der Jenaer Forscher. Sie wollten das Giftgas für Mediziner nutzbar machen. Es hemmt Entzündungsreaktionen und schützt bei Transplantationen die transplantierten Organe vor Zellschäden. „Voraussetzung für einen Einsatz von Kohlenmonoxid wäre es, das Gas kontrolliert und ausschließlich am gewünschten Ort zu applizieren“, sagt der Chemiker Professor Alexander Schiller, der das Entwicklungsteam leitet. Mit dem bereits patentierten Vlies ist das jetzt gelungen.

Von Wolfgang Kempkens

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