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Elektronische Sensoren für leistungsstarke Audio-Anwendungen in der Medizin und Industrie

Forschende
Kooperative Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung verspricht Fortschritte innovative Akustiksysteme in der Mikroelektronik. © Gorodenkoff - AdobeStock

Motivation

Mikroelektronik ist eine Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Ihre Beherrschung ist entscheidend für die technologische Souveränität Europas. In der europäischen Partnerschaft KDT fördert die EU gemeinsam mit Mitgliedstaaten innovative Forschungsvorhaben und Pilotlinien in der Mikroelektronik. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen

Im Vorhaben werden neue mikro-elektro-mechanische Akustiksysteme (MEMS), konkret Mikrofone und Ultraschallwandler, entwickelt, mit dem Ziel, medizinische Instrumente, aber auch die Digitalisierung industrieller Prozesse signifikant zu verbessern. Dafür werden neuartige, piezoelektrische Materialien wie zum Beispiel Aluminiumscandiumnitrid, Membranstrukturen und Integrationskonzepte erforscht. Spezifische lizenzfreie Hardwarekomponenten und angriffssichere Algorithmen der Künstlichen Intelligenz werden mit maßgeschneiderten Lösungen der Aufbau- und Verbindungstechnik integriert. Dadurch können hochminiaturisierte, leistungsstarke Mikrosysteme mit echtzeitfähiger Signalverarbeitung entwickelt werden. Die Systeme sollen zur Herzüberwachung und Verbesserung des Hörvermögens eingesetzt werden, aber auch zur Messung von Gasflüssen und Entfernungen sowie zur Materialprüfung und Anlagenüberwachung.

Innovationen und Perspektiven

Das Vorhaben ermöglicht es, eine neue Generation intelligenter, energie- und kostensparender Mikrofone und Ultraschallwandler auf den Markt zu bringen. Das Vorhaben trägt wesentlich dazu bei, die führende Position der Verbundpartner auf dem Gebiet der akustischen Mikrosysteme zu stärken und neuartige akustische Messsysteme zu ermöglichen. Mit der Verbesserung der Lebensqualität von Menschen und dem Fortschritt in der Digitalisierung der Industrie hat das Vorhaben eine hohe gesellschaftliche und wirtschaftliche Relevanz.

Europäische Partner

  • Österreich: Infineon Technologies Austria AG, Silicon Austria Labs GmbH, GE Healthcare Austria GmbH & Co. OG
  • Belgien: Pulsify Medical BV, Interuniversitair Micro-Electronica Centrum
  • Norwegen: SINTEF AS, ELLIPTIC LABORATORIES AS, Forkbeard Technologies AS
  • Spanien: Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, DASEL SL, NEOS NEW BORN SOLUTIONS SL, Universidad de Granada, SMD Inductore de Analgesia SL
  • Niederlande: Solmates BV, Sonion Netherlands BV, Universiteit Twente
  • Tschechische Republik: Institut mikroelektronických aplikací s.r.o., Ustav Teorie Informace a Automatizace av cr VVI, Vysoke Uceni Technicke v Brne