TY - JOUR A1 - Sauter, O. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Nerger, Tino A1 - Weller, Michael G. ED - Heß, M. T1 - Aus sicherer Entfernung BT - das Magazin für die Gefahrgut-Logistik N2 - Da chemische Gefahrstoffe im Boden eine ernsthafte Bedrohung für Leben und Gesundheit darstellen, das Grundwasser kontaminieren und langfristige Umweltschäden verursachen können, ist ihre frühzeitige Erkennung von großer Bedeutung. Um solche Gefahrstoffe aus sicherer Entfernung detektieren zu können, wurde bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Rahmen eines Forschungsvorhabens seit Anfang 2022 an einem neuen Ansatz zur Erkennung und Überwachung chemischer Gefahrstoffe gearbeitet. KW - Cellulose KW - Drohne KW - Kolorimetrische Sensoren KW - Passive Smart Dust PY - 2025 SN - 0016-5808 VL - 2025 IS - 8 SP - 26 EP - 28 PB - ecomed-Storck GmbH, Storck Verlag Hamburg CY - Hamburg AN - OPUS4-64109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nerger, Tino A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Weller, Michael G. T1 - Drone-Based Localization of Hazardous Chemicals by Passive Smart Dust N2 - The distribution of tiny sensors over a specific area was first proposed in the late 1990s as a concept known as smart dust. Several efforts focused primarily on computing and networking capabilities, but quickly ran into problems related to power supply, cost, data transmission, and environmental pollution. To overcome these limitations, we propose using paper-based (confetti-like) chemosensors that exploit the inherent selectivity of chemical reagents, such as colorimetric indicators. In this work, cheap and biodegradable passive sensors made from cellulose could successfully indicate the presence of hazardous chemicals, e.g., strong acids, by a significant color change. A conventional color digital camera attached to a drone could easily detect this from a safe distance. The collected data were processed to define the hazardous area. Our work presents a combination of the smart dust concept, chemosensing, paper-based sensor technology, and low-cost drones for flexible, sensitive, economical, and rapid detection of hazardous chemicals in high-risk scenarios. KW - Cellulose KW - Passive Smart Dust KW - Drohne KW - Kolorimetrische Sensoren PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-614641 DO - https://doi.org/10.3390/s24196195 VL - 24 IS - 19 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI AN - OPUS4-61464 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Tino T1 - Passive Smart Dust zur Lokalisierung von Gefahrstoffen N2 - Durch einen bestehenden hohen Bedarf an der Fernerkundung gefährlicher Substanzen bieten kostengünstige, biokompatible Cellulose-Papierstücke eine effektive Lösung. Sie dienen als passive optische Chemosensoren und können per Kamerasystem ausgelesen werden. Die Modifikation mit chemisch sensiblen Farbstoffen ermöglicht optisch detektierbare Reaktionen auf Zielsubstanzen. Autonomes Abfliegen großer Gebiete und KI-gestützte Auswertungen mit anpassbaren Gefahrenklassen eröffnen ein breites Einsatzspektrum. Bei Unfällen mit gefährlichen Stoffen kann so eine automatisierte Gefahrenerkennung inklusive Kartierung und exakter Positionsanzeige des kontaminierten Bereichs erfolgen, ohne dass sich Einsatzkräfte riskant nähern müssen. T2 - BMBF-Innovationsforum „Zivile Sicherheit“ CY - Berlin, Germany DA - 07.05.2024 KW - Kolorimetrische Sensoren KW - Passive Smart Dust KW - Drohne KW - Cellulose PY - 2024 AN - OPUS4-61415 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Tino A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Weller, Michael G. T1 - Drone-based Localization of Hazardous Chemicals by Passive Smart Dust N2 - We introduce a passive smart dust concept as a novel solution for environmental monitoring. Utilizing chemical reagents like colorimetric indicators and other chemosensors, these particles detect varying environmental conditions. We developed paper-based sensors that are both cost-effective and eco-friendly. In practical tests, these sensors, dispersed over a designated area, successfully identified hazardous substances by changing their color when exposed to acids or bases. This color change was remotely detectable using a drone-mounted color camera. The data thus obtained was processed through specialized software, accurately pinpointing areas of contamination. This method proves the efficacy and scalability of passive smart dust technology for real-time, environmentally sustainable remote sensing of hazardous materials T2 - 2024 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) CY - Grapevine, Texas, USA DA - 12.05.2024 KW - Indicator KW - Passive Smart Dust KW - Colorimetric Sensor KW - Drone KW - Cellulose KW - Environmental Monitoring KW - Confetti KW - Hazard Detection PY - 2024 SN - 979-8-3503-7053-9 VL - 1 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE CY - Piscataway, NJ 08855-1331 USA AN - OPUS4-60176 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Tino T1 - Passive Smart Dust Localization of Hazardous Chemicals N2 - Use/distribution of cost-effective and biocompatible pieces of cellulose paper as passive optical chemosensors and readout by the camera system. Modification of the paper surface using various chemically sensitive dyes (indicators) provides an optically detectable reaction and conclusions about the target substances and precise location. T2 - 2024 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) CY - Grapevine, Texas, USA DA - 12.05.2024 KW - Indicator KW - Passive Smart Dust KW - Drone KW - Colorimetric Sensor KW - Cellulose KW - Confetti PY - 2024 AN - OPUS4-60175 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Tino T1 - Passive Smart Dust zur Erkennung gefährlicher Stoffe N2 - Einsatz/Verteilung kostengünstiger und umweltfreundlicher Partikel als passive Sensoren und optische Detektion per Kamerasystem. Die einfache Modifikation chemischen Farbstoffe auf der Partikeloberfläche liefert eine optisch quantifizierbare Reaktion und Rückschlüsse auf die Zielsubstanzen. T2 - Lange Nacht der Wissenschaften @ BAM 2023 CY - Berlin, Germany DA - 17.06.2023 KW - Passive Smart Dust KW - Drohne KW - Kolorimetrische Sensoren KW - Cellulose PY - 2023 AN - OPUS4-58140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -