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Der science2business Award zeichnet die besten Kooperationen von Wirtschaft mit Wissenschaft aus. Die vorgestellten Projekte zeichnen sich neben ihrer wissenschaftlichen Excellenz und Innovationskraft durch praktische Erfahrung in der Zusammenarbeit von Wissenschaft mit Wirtschaft aus.

unterstützt durch:Bundesministerium Digitalisierung und Wirtschaftsstandort

EFiPaS – Evaneszenz-Feld Partikel-Sensoren für den Einsatz in Massenprodukten

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Kontakt:

Dipl.-Ing. Anton Buchberger
Technische Universität Graz – Institut für elektronische Sensorsysteme
E:anton.buchberger@tugraz.at

Aktuell erhältliche Partikelsensoren sind auf Grund Ihrer Größe und Komplexität nicht in Massenprodukten wie beispielsweise Smartphones integrierbar. Ziel der Kooperation ist es ein neuartiges Messprinzip, basierend auf optischen Wellenleitern zu erforschen, und zu einem miniaturisierten marktreifen Partikelsensor zu entwickeln.

Kooperationspartner:

ams AG

CTR Carinthian Tech Research AG

Bislang existieren keine Partikelsensoren, die in Massenprodukten wie z.B. Smartphones einfach und kostengünstig integrierbar wären. Existierende Messsysteme sind durchgehend zu groß und zu teuer, um in solchen Massenprodukten eingesetzt werden zu können. Millionen von Menschen, die in Städten mit hoher Luftverschmutzung leben, sind überaus sensibilisiert beim Thema Feinstaub, haben jedoch nach wie vor keine Möglichkeit die persönliche Belastung zu messen bzw. aufzuzeichnen.

Im Zuge der Kooperation sollen verschiedene bekannte Messprinzipien auf Ihr Potential zur Miniaturisierung untersucht, sowie weiterführend neue Messprinzipen entwickelt und bis zur Marktreife gebracht werden. Eine vielversprechende Methode ist die Verwendung evaneszenter Felder, die an der Oberfläche beleuchteter optischer Wellenleiter entstehen. Partikel, die sich an diese Oberfläche ablagern, verursachen eine Verringerung der durch den Wellenleiter übertragenen Lichtintensität. Simulationen sowie erste Messungen an Prototypen zeigten eine starke Interaktion zwischen evaneszentem Feld und einzelnen Partikeln an der Oberfläche des Wellenleiters.

Alle Komponenten eines solchen Partikelsensors können mit bereits vorhandener Halbleiter Fertigungstechnologie hergestellt werden, womit eine Integration in Smartphones oder Wearables hinsichtlich Größe und Kosten möglich wird. Verglichen mit existierenden Messsystemen entspricht dies einer Reduktion der Größe und Kosten um in etwa das Zehnfache.

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