Aus der Forschung in die Anwendung: Projekte am Fraunhofer EMFT

Schnelltests zum Nachweis einer Infektion sind ein wichtiger Baustein, um die Corona-Pandemie zu überwinden. Gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten IME, ISIT, IBMT und ENAS arbeiten Forschende der Fraunhofer EMFT an einem mobilen Testsystem für einen schnellen Nachweis des SARS-CoV-2-Virus, bzw. bestehender Immunität.

Im Rahmen des Projekts DRECOR (Drug repurposing for Corona) greifen Forschende von acht Fraunhofer-Instituten, darunter der Fraunhofer EMFT, auf schon bestehende Medikamente mit bekannten Sicherheitsprofilen zurück, um schnell neue Therapieansätze gegen SARS-CoV-2 zu entwickeln.

Die Einpresstechnik stellt eine innovative Verbindungsmethode dar, die aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und Robustheit insbesondere für sicherheitsrelevante Fügestellen geeignet ist. Ein weiterer Vorteil: Die Methode ist wesentlich umweltfreundlicher als die bisher meist eingesetzte Löttechnik. Ein Forschungsteam des Fraunhofer EMFT arbeitet an einem Vorhersagemodell, das einen Zusammenhang zwischen leicht zugänglichen Material-/Prozessdaten und der Zuverlässigkeit von Einpresskontakten herstellt.

In Patientenbefragungen zur Insulindosierung schneiden Patchpumpen in punkto Komfort und Nutzendenfreundlichkeit deutlich besser ab als herkömmliche Insulinspritzen. Sie sind einfach in der Anwendung, angenehm zu tragen und müssen auch bei Sport, Duschen, etc. nicht abgenommen werden. Für eine sichere und komfortable Handhabung ist es essentiell, dass die Patchpumpe das Insulin exakt und gleichmäßig dosiert. Die am Fraunhofer EMFT entwickelten Mikropumpen erreichen auch bei kleinsten Volumina Schwankungsraten von unter 4%. Das konnten Forschende des Instituts in einer Studie nachweisen.

Im Fraunhofer-Zentrum »Biogene Wertschöpfung und Smart Farming« erforschen und entwickeln Fraunhofer-Institute gemeinsam innovative Technologien für die Landwirtschaft der Zukunft.

Für Bayern hat der Agrarsektor mit rund 121 Milliarden Euro Umsatz pro Jahr eine wesentliche wirtschaftliche Bedeutung. Allerdings kommt es durch die unterschiedlichen Interessen mit den wirtschaftlichen Zielen der Landwirte und den nachhaltigen Zielen der Umwelt- und Tierschutz-Initiativen immer wieder zu Konflikten. Besonders die Emission von Ammoniakgasen führt hierbei zu gesellschaftlichen Diskussionen. Forschende der Fraunhofer EMFT entwickeln ein effizienteres Messverfahren zur Detektierung von Ammoniakgasen in der Landwirtschaft. Dabei ist das Ziel zu einer umwelt- und tierfreundlicheren Landwirtschaft beizutragen.

Im Konzept für On-Plant Sensorik werden elektrisch leitfähige Strukturen mit Hilfe einer geeigneten Druckmethode direkt auf Pflanzenblätter aufgebracht, um verschiedene Pflanzenparameter zu ermitteln und zu überwachen.

Die Fraunhofer EMFT forscht 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.

Halbleiterindustrie und Hersteller von elektronischen Komponenten und Systemen testen ihre Produkte sorgfältig, um eine fehlerfreie Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Ein wichtiger Aspekt ist die Toleranz gegenüber ESD (Elektrostatische Ladung) der Chips. Die Fraunhofer EMFT und High Power Pulse Instruments GmbH (HPPI) haben gemeinsam ein neuartiges 2-Pin Testsystem entwickelt, das der Halbleiterindustrie viele Vorteile bietet.

Anwendungen in Zukunftsbereichen wie dem autonomen Fahren, Robotik und Industrie 4.0 verlangen nach leistungsfähigen IC-Komponenten für die Datenvearbeitung und -übertragung. Um die hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Robustheit zu gewährleisten, werden bislang meist applikationsspezifisch entwickelte Microcontroller oder Bausteine älterer Fertigungsgenerationen eingesetzt – was allerdings zu einer verminderten Leistungsfähigkeit dieser Systeme gegenüber Mobilfunk- oder Rechnersystemen führt, die Modems und CPUs der neuesten Fertigungsgeneration verwenden und eine um Größenordnungen höhere Datenrate verarbeiten können. Hier setzt das Projekt ROBUSTNE an: Forschende der Fraunhofer EMFT arbeiten gemeinsam mit der TU München und Intel daran, die Robustheit und Zuverlässigkeit leistungsfähiger Hochvolumenbausteine gezielt an kritischen Stellen anzupassen.