Mess- und Sensortechnik

Öffentlich geförderte Projekte

Industrielle Herstellung von planar integrierten Multimode-Lichtwellenleitern

Titel:
Verfahrensentwicklung zur industriellen Herstellung von planar integrierten Multimode-Lichtwellenleitern in Glas für asymmetrische Verzweiger (AsyMode)
Kompetenzfeld:
Mikrooptische Sensorik
Projektleiterin:
Projektzeitraum:
01.07.2016 - 30.06.2019
Mittelgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Thematik

Daten sind in unserer Informationsgesellschaft ein wichtiger Rohstoff. Sie müssen rasch transportiert und effizient verteilt werden. Der Datentransport läuft heute sowohl im Telekommunikationsbereich (auf Langstrecken) als auch in Unternehmensnetzwerken (auf Kurzstrecken) weitgehend über Glasfasern. Bei der Übertragung der Daten gibt es aber Unterschiede: Die Telekommunikation braucht Singlemode-Fasern und entsprechende Singlemode-Verteiler, die Daten mit hohen Taktraten über lange Entfernungen übertragen. In den kürzeren Unternehmensnetzen werden sogenannte Multimode-Fasern und -Verteiler eingesetzt, die leichter zu handhaben sind, derzeit aber nur eine gleichmäßige (symmetrische) Teilung der Datenströme erlauben. Eine einfache Übertragung der Lösungen aus der Telekommunikation zum Erreichen einer ungleichmäßigen (asymmerischen) Verteilung in der Kurzstreckenkommunikation scheidet aus technischen Gründen aus.

Ziel des Forschungsprojektes ist es, Multimode-Lichtwellenleiter zu entwickeln, die eine asymmetrische Datenverteilung ermöglichen und sich industriell herstellen lassen. Dazu ist zum einen Grundlagenforschung erforderlich. So müssen physikalische Vorgänge simuliert werden und es sind vielfältige Experimente durchzuführen. Zum anderen sind geeignete Verfahren für die industrielle Produktion zu entwickeln.
Als Basis für die Untersuchungen wird mit dem Ionenaustausch in Glas eine Technologie gewählt, die die Möglichkeit bietet, mehrere Funktionselemente auf einem optischen Chip zu integrieren, um so zu sehr kompakten und robusten Bauformen zu gelangen. Am Ende des Projektes steht die Überführung der Ergebnisse in einen industrietauglichen Produktionsprozess.

Nicht-invasiver mikroakustischer Online-Sensor für die Biofilmdetektion

Titel:
Nicht-invasiver mikroakustischer Online-Sensor für die Biofilmdetektion (BioNiva)
Kompetenzfeld:
Mikroakustik
Projektleiter:
Projektzeitraum:
01.07.2016 - 31.12.2017
Mittelgeber:
Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWi)

Thematik

Häufig bildet sich an der Wand  von flüssigkeitsgefüllten Bauteilen wie Rohren oder Schläuchen ein Biofilm. Dieser Film besteht aus Mikroorganismen wie Bakterien, die sich an der Fläche anheften und allmählich eine Schleimschicht bilden. Der Biofilm setzt Keime frei, die gesundheitsschädlich für den Menschen sind.
Auch für die produzierende Industrie ist der Biofilm ein Problem. Er verändert die Querschnittsfläche von Rohren, erhöht die Reibung und den hydraulischen Widerstand oder verstopft das Rohr völlig. Die Funktion von Pumpen, Ventilen und Sensoren wird durch den gebildeten Film ebenfalls beeinträchtigt. Die Mikroorganismen im Biofilm können zudem das Material, mit dem sie in Kontakt kommen, irreversibel schädigen. Biofilme können überall auftreten. Der Bedarf an einer passenden Sensorik zur rechtzeitigen Erkennung ist daher groß. Aktuell auf dem Markt verfügbare Sensoren arbeiten zumeist invasiv. Sie erfordern komplizierte Ein- und Umbauten.
Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines nicht-invasiven, von außen anbringbaren Sensors. Der „BioNiva-Sensor“ misst den Biofilm in Rohren, Schläuchen oder Behältern. Die im ISAT bereits vorhandene und patentierte Technologie zur Biofilmdetektion ist Ausgangspunkt des Projekts. Davon ausgehend wird die Sensorik in Richtung Produktreife weiterentwickelt.