MIT-Forscher drucken Kernkomponente für tragbare Massenspektrometer

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Kernkomponente für tragbare Massenspektrometer mithilfe von 3D-Druck hergestellt. Wie das MIT in einer Pressemitteilung schreibt, handelt es sich dabei um ein Quadrupol-Massenfilter. Dieser könne deutlich leichter und günstiger als herkömmliche Massenfilter gefertigt werden.

Massenspektrometer dienen der chemischen Analyse von Substanzen. Sie kommen etwa in der Kriminalistik, Medizin oder Geologie zum Einsatz. Allerdings sind die Geräte meist sperrig, teuer und empfindlich. Dies schränkt ihren Einsatz in entlegenen Gebieten stark ein.

Hochpräziser Druck aus Glaskeramik-Kunststoff

Den Forschern um Luis Fernando Velásquez-García vom MIT ist es nun gelungen, einen Quadrupol-Massenfilter mittels 3D-Druck herzustellen. Dieser sei ebenso präzise wie manche handelsübliche Massenfilter für über 100.000 US-Dollar, allerdings deutlich günstiger und schneller gefertigt.

Laut MIT kommt ein Kunststoff auf Glas-Keramik-Basis zum Einsatz, der hohe Temperaturen aushält. Mithilfe eines VAT-Photopolymerisations-3D-Druckers konnte das Bauteil in einem Stück hergestellt werden. Es muss also nicht extra montiert werden, was Fehlerquellen reduziere.

Leichter und modular erweiterbar

Der Kunststoff-Massenfilter sei nur ein Viertel so dicht wie vergleichbare Edelstahl-Varianten. In Tests mit einem kommerziellen Massenspektrometer hätten die 3D-gedruckten Komponenten sogar höhere Auflösungen erreicht als andere Miniaturfilter.

Laut Velásquez-García sei dies ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem komplett 3D-gedruckten, tragbaren Massenspektrometer. Dieses könne etwa vor Ort in abgelegenen Gebieten Substanzen analysieren, ohne Proben einzuschicken. Weitere Bestandteile wie Ionenquellen könnten modular hinzugefügt werden.