Ein falscher pH-Wert kann eine Blutprobe unbrauchbar machen, ein Gewässer kippen lassen oder eine Ernte gefährden. Umso wichtiger sind Messgeräte, die zuverlässig arbeiten. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden haben nun eine Technologie entwickelt, die genau das ermöglichen soll. Im Mittelpunkt steht dabei ein robuster Chip.
Der pH-Wert zeigt an, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Ärzte prüfen damit Blut oder Urin, Landwirte testen ihre Böden und Umweltfachleute überwachen die Wasserqualität. Bisher kommen dafür meist Elektroden aus Silber, Silberchlorid und Kaliumchlorid zum Einsatz. Diese liefern zwar stabile Messwerte, reagieren jedoch empfindlich auf Veränderungen. Schwankt die Salzkonzentration, verstopft die Membran oder trocknet sie aus, können die Ergebnisse unzuverlässig werden.
Von der Forschung in die Praxis
Die Chips sind jeweils fünf mal fünf Millimeter groß und lassen sich auf Wunsch weiter verkleinern. Perspektivisch plant das Team, beide Bauteile auf einem einzigen Chip zu integrieren und zusätzlich eine Temperaturmessung einzubauen. Für zuverlässige Langzeitmessungen müssen zudem noch Sensordriften kontrolliert werden, also kleine Messabweichungen, die sich elektronisch ausgleichen lassen. Erste Testkits stehen jedoch bereits bereit. Erstmals präsentiert wird die Technologie jetzt bei der Messe Analytica 2026 in München.
Gelingt die weitere Entwicklung, könnten pH-Messgeräte künftig so robust werden, dass sie nicht nur im Labor, sondern direkt am Krankenbett, auf dem Acker oder im Gewässer eingesetzt werden können.
