Projekt MicroProbe: Mikrofluidische Aktoren für Echtzeit-Bodenwasseranalyse

Die Fraunhofer EMFT forscht im Rahmen des Fraunhofer Zentrums für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming BWSF an der Realisierung kleinster Saugsonden für die Bodenwasseranalyse. Ziel ist beispielsweise Landwirten eine bedarfsgerechte Düngung zu ermöglichen in dem der Nitratgehalt des Bodenwassers in Echtzeit gemonitort wird. 

Um die Wasserproben zu entnehmen, muss das Sondensystem die Saugkraft des Bodens überwinden und die Flüssigkeit einer integrierten Inline-Sensorik zuführen. Das Matrixpotenzial ist sehr stark abhängig von der jeweiligen Bodenbeschaffenheit und Feuchte. Die Forschenden der Fraunhofer EMFT setzen für diese Aufgabe eine hochminiaturisierte Mikropumpe aus Metall ein.

Mit dieser miniaturisierten Probenentnahmeplattform möchte das Fraunhofer EMFT Forscherteam anderen Forschergruppen und Firmen ermöglichen, ihre Sensorik in vergrabenen Saugsonden anzuwenden und somit die Stofftransporte der verschiedenen Böden in einer höheren zeitlichen Auflösung zu beobachten.

Bisher werden derartige piezoelektrisch betriebenen Mikropumpen noch nicht in der Agrartechnik angewendet. Es ist eine Technologie, die hauptsächlich der Medizintechnik entstammt. Hier sorgen die fingernagel- oder münzgroßen Pumpen beispielsweise in implantierbaren Dosiersystemen für die hochpräzise Abgabe von Medikamenten.