Sensor warnt vor zu viel Sonnenstrahlung

UV-Strahlung bräunt zwar die Haut, lässt sie aber auch altern, verursacht Sonnenbrand und erhöht das Hautkrebsrisiko. Kaum ein Urlauber verzichtet daher auf Sonnencreme. Als Schutz vor zu viel Sonnenstrahlung haben Forschende nun einen hochempfindlichen und fast durchsichtigen Strahlungssensor für UV-A-Strahlung entwickelt. Wie das Team in der Fachzeitschrift „Science Advances“ berichtet, ließen sich die Messdaten zudem in Echtzeit auf eine eigens programmierte Smartphone-App übertragen.

UV-A-Strahlung gelangt fast ungehindert durch die Erdatmosphäre und dringt tief in die Haut ein. Sie lässt die Haut altern, Falten entstehen und erhöht das Hautkrebsrisiko. Zwar gibt es bereits Sensoren für die ultraviolette Strahlung. Doch der Prototyp, den das Team um Yu Bin Kim von der Kyung Hee University in Seoul entwickelt hat, ist durchsichtiger als bisherige, weist aber empfindlich UV-A-Strahlung nach. Möglich wird dies durch einen mehrschichtigen Aufbau des Sensors mit millionstel Millimeter dünnen Halbleiterschichten und Elektroden aus dem durchsichtigen Material Indiumzinnoxid.

Echtzeitüberwachung per Handy-App

In zahlreichen Testläufen detektierte der Sensor besonders gut UV-A-Strahlung mit einer Wellenlänge von 340 bis 350 Nanometer. Grundlage der Messung ist der Photoeffekt, bei dem eintreffendes Sonnenlicht in einen elektrischen Strom umgewandelt wird. Der Strom ist dann ein Maß dafür, wie viel Strahlung die Haut beim Sonnenbaden ausgesetzt ist.

Mithilfe eines Bluetooth-Funkmoduls sendete das Team die Strahlungsdaten direkt vom Sensor an ein Smartphone. Dort zeigte eine eigens programmierte App die Strahlungsbelastung in Echtzeit an. Waren im Laufe eines Tages 80 Prozent der – je nach Hauttyp – unterschiedlichen maximalen Dosis erreicht, warnte die App, sich nicht länger der Sonne auszusetzen.

Da der neue Sensor fast völlig durchsichtig ist, ließe er sich elegant in sogenannte Wearables wie Armbändern, Smartwatches oder sogar Hautpflastern integrieren. Vorher gilt es jedoch, den Sensor in eine günstige Serienfertigung zu überführen.