Wanneer komt een vulkaan tot uitbarsting en hoe heftig wordt het? Dat zijn nuttige vragen, zeker omdat wereldwijd zo’n 500 miljoen mensen in de schaduw van een vulkaan wonen. Wetenschappers Alton Horsfall en Nick Wright denken de vragen te kunnen beantwoorden met behulp van een blaastest die de hitte van de vulkaan kan weerstaan.

Door te meten wat de vulkaan allemaal ‘uitademt’, kan bepaald worden hoe actief of slaperig deze is. Dat idee is niet nieuw, maar de uitvoering ervan was lang problematisch. Tot vandaag.

Te warm
Het meten van gassen in een vulkaan is lastig. Vrijwel alle apparaten smelten wanneer deze in de vulkaan afdalen. Wright en Horsfall dachten daar eens goed over na en komen met een oplossing. Ze gebruikten siliciumcarbide om elektronische onderdelen te vervaardigen. Deze apparatuur kan gaan waar geen enkel ander snufje technologie ooit ging. “Silicium is een fantastisch materiaal totdat het 175 graden Celsius wordt: dan gaat het fout,” weet Horsfall. “Siliciumcarbide kan echter 600 graden Celsius hebben.”

Geslaagd
Siliciumcarbide kan hoge temperaturen en flinke doses straling weerstaan dankzij de sterke verbindingen tussen de atomen van silicium en carbide. Maar deze sterke verbindingen maken het werken met dit materiaal lastig en duur. Toch zijn Horsfall en Wright erin geslaagd siliciumcarbide te gebruiken voor elektronische apparatuur.

Stroom
“De sensoren zijn gevoelig voor zuurstof, waterstof, waterstofsulfide en zwaveldioxide.” Hoewel er nog aan de sensoren gesleuteld moet worden, denken de onderzoekers deze binnen een jaar af te hebben. De volgende uitdaging is dan deze te integreren in een apparaat ter grootte van een telefoon. “We hopen dat de apparatuur uiteindelijk zichzelf van stroom voorziet met behulp van bijvoorbeeld zonnecellen.”

Metingen
Zo’n instrument kan in de vulkaan worden geplaatst en de vrijkomende gassen meten. Deze metingen worden doorgestuurd naar vulkanologen en zij kunnen kijken hoe het met de vulkaan staat. Veranderingen in de uitstoot van gassen geeft ons meer tijd om ons op de onafwendbare eruptie voor te bereiden.

De sensoren zijn niet alleen nuttig in vulkanen, maar ook op andere plaatsen waar een bijna niet te meten gevaar dreigt. In een gebouw waar nucleair afval ligt opgeslagen, bijvoorbeeld.