Ihr Startpunkt für Innovation

Wenn die Armbanduhr die Staubpartikel misst …

Im Forschungsprojekt EFiPaS dreht sich alles um die Detektion und Charakterisierung kleinster Feinstaubpartikel – mobil und überall. In Zukunft könnte der Nutzer z.B. über das Smartphone oder „intelligente Wearables“ aktuelle Informationen über Partikel in der Umgebung erhalten, um sich vor Belastungen zu schützen. Die Forschungen dazu sind voll im Laufen.

Forschungsprojekt

Feststoffaerosole in der Atemluft, insbesondere im Feinstaubbereich, werden mit einer Vielzahl an Gesundheitsbeschwerden – wie Atemwegs- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen – in Verbindung gebracht. Dies bewirkt einen steigenden Bedarf an präzisen Messgeräten, um die individuelle Belastungssituation überwachen zu können.

INTEGRIERTE SENSOREN HELFEN DER GESUNDHEIT

Umweltsensorik wird immer wichtiger und soll schnell und einfach Informationen über mögliche Gesundheits- oder Sicherheitsrisiken liefern. Bislang gibt es allerdings – trotz vieler nationaler und internationaler Forschungsaktivitäten – nur separate Messgeräte für die Messung von Partikeln in der Umwelt. Und die haben einen entscheidenden Nachteil: Sie haben (mindestens) die Größe einer Zigarettenschachtel und müssen als eigenständiges Gerät mitgeführt werden. Ein Umstand, der für den Nutzer nicht immer praktikabel und damit wenig bequem ist. Hochintegrierte, kleine und leistungsfähige Partikelsensoren, die z.B. in Smartphones oder „Wearables“ integriert werden können, sind daher von besonderer Bedeutung. Im Projekt EFiPaS will das Forscherteam eine System-on-Chip-Lösung schaffen, in der ein grundlegend neuartiges Messprinzip inklusive Signalverarbeitung sowie optional weitere Gassensoren auf kleinstem Raum zusammenarbeiten und integriert werden. Das Forscherteam könnte damit einen revolutionären Beitrag zum mobilen und „on demand“ verfügbaren Umweltmonitoring bieten.

TECHNOLOGIEFORSCHUNG

Hauptziel des Forschungsprojekts EFiPaS ist der Nachweis der Eignung des Evaneszenz-Feld-Sensorprinzips und die Umsetzung eines ersten, in Halbleitertechnologie hergestellten Sensorsystem-Demonstrators. Die konkrete Anwendung von Evaneszenz-Feld-Sensoren zur Aerosolmesstechnik ist bisher nahezu nicht untersucht. Wissenschaftliches Kernziel ist, unter anderem mit Hilfe umfassender Simulationsmodelle ein gesamtheitliches Verständnis des Sensoreffekts zu erlangen. Damit soll insbesondere untersucht werden, ob neben der Anzahl/Masse der Partikel auch komplexere Kenngrößen wie z.B. deren Größenverteilung erfasst werden können. Der in der Folge produzierte Sensorchip-Demonstrator soll sowohl durch seine Miniaturisierung als auch durch seine anwendungsspezifisch optimierte Form, Funktionalität und Integrierbarkeit hervorstechen. Zudem sollen die Erkenntnisse die Grundlagen für weitere technologische Innovationen in der optischen Sensorik legen.

PROJEKT KONSORTIUM

Das Forschungskonsortium besteht aus drei Partnern: Die Initiierung und Projektleitung liegt bei der ams AG, einem international in der Entwicklung und Herstellung von Sensorlösungen und analogen ICs führenden Unternehmen mit Hauptsitz in der Steiermark. Auf wissenschaftlicher Seite wird umfassendes Know-how vom IES – Institut für Elektronische Sensorsysteme der TU Graz und der CTR Carinthian Tech Research bereitgestellt.

"Wir bringen unsere Forschungskompetenz der umfassenden multiphysikalischen Simulation und des optischen Designs ein. Das Spannende daran ist, Simulation mit Experimenten zu kombinieren und verschiedenste Aspekte zu berücksichtigen, um letztendlich einen neuartigen physikalischen Ansatz bestmöglich in die Praxis umsetzen zu können."
Andreas Tortschanoff, CTR Senior Researcher Photonic Systems.

Weitere Information

 

Diese Website nutzt Cookies, um Ihr Nutzererlebnis zu verbessern. Durch die weitere Nutzung dieser Webseite erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Weitere Informationen hierzu finden Sie in unserer Datenschutzerklärung