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„Künstliche Nasen“ aus Sachsen bald serienreif

Entwicklungsleiter und Mitgründer Andreas Werner testet in einem Labor von Smart Nanotubes, wie gut die künstlichen Nasen Ammoniak oder Schwefelwasserstoffe erkennen. Foto: Heiko Weckbrodt

Entwicklungsleiter und Mitgründer Andreas Werner testet in einem Labor von Smart Nanotubes, wie gut die künstlichen Nasen Ammoniak oder Schwefelwasserstoffe erkennen. Foto: Heiko Weckbrodt

Erschnüffelt Akku-Brände vor den ersten Flammen: „Smart Nanotubes“ kombiniert Nanotech und KI

Freital/Dresden, 23. Mai 2024. Die „Smart Nanotubes Technologies“ Freital wird seine „künstlichen Nasen“ ab Ende 2024 oder Anfang 2025 erstmals in Serienprodukten verkaufen. Das hat die einstige Ausgründung der TU Dresden angekündigt. Im Fokus stehen dabei zunächst Brand-Frühwarnsysteme für Elektroauto-Ladesstationen und Akkus und Hygieneprodukte für Altenheime.

Auch Fleischschnüffler in Arbeit

Später seien auch Fleischschnüffler für die Lebensmittel-Industrie geplant, um den unerwünschten „Eber-Geruch“ an Schweinefleisch automatisiert zu erkennen, kündigte Geschäftsführer Viktor Bezugly an. Zudem arbeiten die Sachsen am europäischen Projekt „Smellodi“ mit. Das zielt auf eine neue Generation besonders empfindlicher künstlicher Nasen, die zum Beispiel auch in Smartwatches und anderen mobilen Geräten zur gesundheitlichen Überwachung eingesetzt werden sollen.

Viktor Bezugly. Foto: Heiko Weckbrodt

Viktor Bezugly. Foto: Heiko Weckbrodt

100-mal empfindlicher als frühere Lösungen

Zwar gibt es „künstliche Nasen“ bereits seit den 1980er Jahren. Diese waren und sind jedoch nur meist imstande, wenige Basisgerüche zu unterscheiden. Nanotechnologen im Professor Gianaurelio Cuniberti forschen deshalb seit geraumer Zeit an neuen Funktionsprinzipien für künstliche Nasen – und haben bereits deutliche Fortschritte gemacht. Möglich macht dies eine Kombination Nanotechnologie und Künstlicher Intelligenz (KI): Wenn Umgebungsluft die neuartigen Sensorsysteme durchdringt, teilen winzige Kohlenstoff-Nanoröhrchen („CNT“) diese Ströme in ihre Gasbestandteile. Dann senden sie die dabei gemessenen und digitalisierten Werte an eine KI. Die vergleicht diese komplexen Signale mit zuvor angelernten Signaturen verschiedener Gerüche, wie sie sonst nur Menschen oder andere Lebewesen zu unterscheiden vermögen.

2020 aus Dresdner Uni ausgegründet

Auf dieser Basis gründete sich Mitte 2020 die „Smart Nanotubes Technologies“ aus der Uni aus. Seitdem führt das noch junge Unternehmen die künstlichen Nasen zur Marktreife und bereitet konkrete Anwendungen vor. Das Team geht davon aus, dass ihre Nasen vom Typ „Smell iX16“ etwa 100-mal empfindlicher sind als herkömmliche Gaserkennungs-Technologien. Darüber hinaus brauche die künstliche Nase nur etwa ein Mikrowatt Energie, um zu funktionieren.

Die künstlichen Nasen von Smart Nanotubes  in verschiedenen Ausbaustufen und Varianten. Foto: Heiko Weckbrodt

Die künstlichen Nasen von Smart Nanotubes in verschiedenen Ausbaustufen und Varianten. Foto: Heiko Weckbrodt

Hochsensibler Brand-Erahner für Wallboxen soll Ende 2024 marktreif sein

Gezeigt hat sich beispielsweise, dass die Nanonasen einen nahenden Schwelbrand in einem Auto-Akku lange vor den ersten züngelnden Flammen erschnüffeln können. Mit dieser Fähigkeit wollen die Sachsen unter anderem mit Herstellern von „Wallboxen“ – also Auto-Ladestationen in und an Häusern – ins Geschäft kommen. Auch haben die künstlichen Nasen schon erste Tests in Altenpflegeheimen bestanden: Unter oder am Bett befestigt, können sie beispielsweise erriechen, ob einem inkontinentem Senior ein Malheur passiert ist. Dies könnte insbesondere die stark belasteten Nachtschwestern auf Pflegestationen entlasten, für die es oft zeitlich kaum möglich ist, alle Betten ständig zu kontrollieren.

Smart Nanotubes“-Chef: Wir brauchen mehr KI-Exerten

Um diese und weitere Applikationen vorzubereiten, arbeitet inzwischen ein Dutzend Elektroniker, Software-Ingenieure, KI-Spezialisten, Biologen und Chemiker. Und eigentlich würde Bezugly sein Team im Freitaler Gewerbezentrum gerne noch aufstocken. Denn das Unternehmen erledigt bisher viele Schritte in der eigenen Wertschöpfungskette selbst, von der CNT-Produktion über die Elektronik-Entwicklung bis hin zum KI-Traininig und zur Endmontage. Gerade aber KI-Experten sind kaum noch zu kriegen, bedauert der Chef: Sachsen brauche definitiv mehr und bessere KI-Ausbildungskapazitäten, wünscht er sich.

Sachsen tüfteln an KI-Bildungsoffensive

Immerhin: Die sächsische Wirtschafts-Staatssekretärin Ines Fröhlich (SPD) hat dieses Problem nach eigenem Bekunden „auf dem Radar“. Bei einem Unternehmensbesuch versprach sie Bezugly, die Staatsregierung werde nach Lösungen suchen. Zur Debatte stehen demnach KI-Unterricht in allgemeinbildenden und in Berufs-Schulen, vor allem aber auch eingebettete KI-Lernmodule in verschiedenen Fachstudiengängen sowie spezielle KI-Studiengänge in Sachsen.

Professor Gianaurelio Cuniberti von der TU Dresden zeigt seine künstliche Nase (de noch schrumpfen soll). Foto: Heiko Weckbrodt

Auf diesem Archivfoto zeigte Professor Gianaurelio Cuniberti von der TU Dresden einen Prototypen der künstlichen Nase. Foto: Heiko Weckbrodt

Künstliche Nanonasen in Smartwatches sollen Krankheiten am Körpergeruch erkennen

Derweil arbeitet das Bezugly-Team schon an den KI-Anwendungen von morgen und übermorgen: Die künstlichen Nasen aus Sachsen können nämlich prinzipiell auch anhand von Körpergerüchen erschnüffeln, ob ein Mensch bald krank wird – lange, bevor der Patient selbst die ersten Symptome verspürt. Schon während der jüngsten Pandemie hatte Prof. Cuniberti die Idee verfolgt, Nanonasen für Corona-Tests einzuspannen. Das gelang zwar in der Kürze der Zeit nicht mehr. Doch im Rahmen des EU-Projektes „Smellodi“ verfolgt nun ein europäisches Konsortium dieses Konzept weiter. Die Federführung hat dabei Gianaurelio Cuniberti übernommen – und auch Bezugly und sein Team sowie Forscher aus Jena, Jerusalem, Tampere und Prag sind an Bord. Die Marschrichtung: Die künstlichen Nasen sollen so leistungsfähig, klein und sparsam werden, dass sie sich in jede Smartwatch, vielleicht sogar in jedes Mobiltelefon einbauen lassen.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Smart Nanotubes Technologies, SMWA, Oiger-Archiv, Wikipedia

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt