Aus der Forschung in die Anwendung: Projekte am Fraunhofer EMFT

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    Gesunde Böden sind eine Grundlage für eine nachhaltige und gleichzeitig ertragsreiche landwirtschaftliche Nutzung. In situ-Messungen von indikativen Bodenparametern wären daher für Landwirtinnen und Landwirte ein effektives Tool, um die Bewirtschaftung zu optimieren – bisher sind allerdings kaum praktikable Lösungen am Markt verfügbar. Forschende des Fraunhofer EMFT entwickeln im EU-Projekt FAMOSOS gemeinsam mit Partnern ein Messsystem, das Echtzeit-Bodendaten zu Stoffflüssen wie Stickstoff (Ammonium, Nitrat, Lachgas), Feuchtigkeit, pH-Wert und gelöstem Sauerstoff liefert.

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    Neuartiges induktiv gekoppeltes Plasma-Array mit entkoppelter INCA-Plasmaquelle

    Rund 80 % des CO2-Abdrucks durchschnittlicher Elektronikbauteile entsteht bereits bei der Produktion. Ein Forschungsteam des Fraunhofer EMFT arbeitet daran, Prozesse in der Halbleiterfertigung zu optimieren, um den Einsatz klimaschädlicher Prozessgase zu minimieren. Dabei testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch klimafreundlichere Alternativen zu bislang standardmäßig eingesetzten Ätzgasen.

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    Resonatoren zur Materialanalyse für supraleitende Qubits auf 200 mm Wafer mit Nb-Beschichtung

    Quantencomputer sollen Aufgaben spielend lösen, an denen sogar heutige Rechenzentren scheitern. Doch bis die Rechengenies tatsächlich in der breiten Anwendung eingesetzt werden können, gilt es noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Im Rahmen des Munich Quantum Valley arbeiten Forschende des Fraunhofer EMFT daran, den Transfer von Quantentechnologien in die Industrie voranzutreiben.

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  • Untersuchung und Simulation des Schadensverhaltens von Einpressverbindungen infolge mechanischer und thermischer Belastungen.
    © Fraunhofer EMFT/ Bernd Müller

    Untersuchung und Simulation des Schadensverhaltens von Einpressverbindungen infolge mechanischer und thermischer Belastungen.

    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.

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    Virtual-Reality-System mit Duftstoffen für Einsatztrainings

    Im Projekt "StressScent" wird ein Virtual-Reality-System entwickelt, welches Rettungs- und Einsatzkräfte durch ein realitätsnahes Training besser auf mitunter gefährliche Einsätze und Stresssituationen vorbereiten soll. Da in diesem Training alle Sinne zur besseren Nachempfindung von Situationen in der Realität angesprochen werden sollen, entwickelt die Fraunhofer EMFT eigens hierfür ein Geruchsdosierungssystem. Mithilfe des Projekts können zukünftige Einsatzkräfte besser auf Einsatzsituationen vorbereitet werden, ihre Stressresistenz erhöht werden und somit zu einem sichereren Arbeitsleben der Rettungskräfte beigetragen werden.

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  • PECVD Reinigungsplasma mit umweltfreundlicher und FCKW-freier Fluorchemie »Solvaclean®N«
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    PECVD Reinigungsplasma mit umweltfreundlicher und FCKW-freier Fluorchemie »Solvaclean®N«

    Viele Plasma-Beschichtungsanlagen der Halbleiterindustrie müssen nach jedem Fertigungsschritt gründlich und regelmäßig gereinigt werden. Bisher geschieht dies überwiegend mit perfluorierten Kohlenwasserstoffen (PFCs) und Stickstofftrifluorid (NF3) – Gasen, die für die Umwelt bis zu 17.000 Mal schädlicher sind als das „Treibhausgas“ CO2. Solvay, Texas Instruments, Muegge und die Fraunhofer EMFT arbeiten im Projekt ecoFluor an einer umweltfreundlicheren Alternative, die lediglich das Treibhauspotenzial von CO2 hat: Der von den Kooperationspartnern eingesetzte Gasmix „Solvaclean®“ aus Fluor, Stickstoff und Argon verzichtet vollständig auf die besonders umweltschädlichen Gase PFCs und NF₃.

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    Messaufbau für einen achtkanaligen Ultraschalltransceiver-Chip;

    In vielen Anwendungen in den Bereichen Industrie 4.0, Smart Health, Smart Security und Automotive kommen zunehmend intelligente interaktive Systeme für die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) zum Einsatz. Hierbei sind Sensorsysteme für den nonverbalen Informationsaustauschs im Nahdistanz- und Kontaktbereich sowohl für die Funktionalität als auch die Sicherheit essentiell. Als Antwort auf die steigenden Anforderungen in Hinblick auf Leistung, Energieeffizienz und Funktionalität arbeiten Forschende der Fraunhofer EMFT gemeinsam mit drei weiteren Fraunhofer-Instituten am Aufbau einer modularisierten MEMS-Technologie- und Sensorplattform.

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  • Hardware-Trojaner detektieren; Gestalt mit binären Zahlen
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    Hardware-Trojaner detektieren

    Vor allem in Bereichen, in denen personenbezogene oder sicherheitskritische Daten verarbeitet werden – etwa in der Medizintechnik, beim autonomen Fahren oder bei kritischen Infrastrukturen – werden im Zuge der Digitalisierung vertrauenswürdige elektronische IKT-Komponenten und -Systeme immer wichtiger. Forschende der Fraunhofer EMFT haben bei diesem Thema vor allem die Hardware-Ebene im Blick.

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  • Fluoreszenzmikroskopische Analyse von Zell- und Gewebeproben
    © Fraunhofer EMFT/ Bernd Müller

    Fluoreszenzmikroskopische Analyse von Zell- und Gewebeproben

    In vielen physiologischen, aber auch pathologischen Prozessen spielt die koordinierte Zellwanderung (Migration) eine wichtige Rolle. Die Wanderung metastasierender Tumorzellen beschreibt den wohl bedrohlichsten Fall einer pathologischen Migration. Folgerichtig ist ein Detailverständnis der Zellmigration von zentraler Bedeutung, um in der angewandten Forschung wirksame Gegenmaßnahmen gegen eine pathologische Zellwanderung zu entwickeln.

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