Unter der Leitung von Infineon Austria forscht ein Zusammenschluss europäischer Unternehmen und Forschungseinrichtung an der Verbesserung mikro-elektro-mechanischer Sensoren (MEMS). Dadurch sollen unter anderem präzise Mini-Hörgeräte, tragbare Ultraschall-Pflaster und neue innovative Verfahren in der Materialtechnik möglich werden.

Foto: Infineon MEMS-Mikrofone stecken unter anderem in Medizinprodukten und in Unterhaltungselektronik und werden in der Industrie zur Material- und Qualitätskontrolle eingesetzt Foto: Pathmedical Mit den miniaturisierten Ultraschallsonden wird die Diagnose von Infektionen und lebensbedrohlichen Erkrankungen bei Säuglingen schmerzfrei und nicht-invasiv ermöglicht Foto: Hannes Pacheiner Peter Kaiser, Landeshauptmann von Kärnten, Andreja Rojko, Projektleiterin Infineon Austria, Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende Infineon Austria, und Adam White, Leiter Sparte Power & Sensor Systems Infineon Technologies, beim Kick-Off von Listen2Future (v.l.n.r.) Foto: Infineon Austria Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende Infineon Technologies Austria: „ An den Schnittstellen von Disziplinen finden häufig große Innovationsschritte statt“ Kleinste MEMS-Mikrofone („mikro-elektro-mechanischen Sensoren“) sorgen in Hörgeräten und Hörsonden, im Smartphone oder Freisprecheinrichtungen für eine perfekte Klangqualität bei geringem Energieverbrauch. In der Medizin gehört Ultraschall zu den gängigsten Untersuchungen und wird in der Schwangerschaftskontrolle, der Untersuchung von Schilddrüse, Leber oder Herz eingesetzt. Die Industrie nutzt Ultraschall, um Reibung, Vibrationen und Schadstellen zu „hören“. Damit werden in der Instandhaltung und vorausschauenden Wartung Probleme leichter und schneller geortet. Doch noch haben die Geräte ihre Grenzen: Sie arbeiten nicht in jedem Frequenzbereich gleich gut, liefern nur Momentaufnahmen und sind oft groß und teuer.

Vielfältige Anwendungs

Das kürzlich gestartete europäische Forschungsprojekt „Listen2Future“ unter der Leitung von Infineon Austria widmet sich diesen Herausforderungen. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig: Präzise Mini-Hörgeräte, schnelle Infektionskontrollen bei Säuglingen oder tragbare Ultraschall-Pflaster werden damit möglich. In der Industrie sollen die MEMS eine kontinuierliche Qualitätskontrolle von Materialien sowie die intelligente Überwachung der Energieinfrastruktur umgesetzt werden.

Neue Generation von Schallwandlern

Durch neue Materialien und Sensor-Konzepte soll die Elektronik präzisere Signale und Bilder bieten sowie ein höheres Klangerlebnis liefern, und zudem auch dehnbar und flexibel anpassbar sein und dabei wenig Energie verbrauchen. Die Forschungen laufen über die gesamte Entwicklungskette – vom Material, dem Design, der Signalverarbeitung, den Aufbau- und Verbindungstechnologien, Softwareentwicklungen und Künstlichen Intelligenz Algorithmen bis hin zur miniaturisierten und integrierbaren Systemlösung. Am Ende soll das gesamte System intelligenter, kleiner, robuster, stromsparender und mobiler ausfallen.

Wo Medizin auf Mikroelektronik trifft

„An den Schnittstellen von Disziplinen finden häufig große Innovationsschritte statt“, erklärte Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende von Infineon Technologies Austria, bei der Kick-off-Veranstaltung, die kürzlich in Villach stattfand. „Das trifft besonders dort zu, wo Medizin auf Mikroelektronik trifft, weil wir Körpersignale deutlich präziser nachweisen und messen können. Daraus entstehen wesentliche Verbesserungspotenziale für die Gesundheitsversorgung. Mit dem europäischen Projekt ‚Listen2Future‘ zeigen wir im Verbund mit exzellenten Partnern aus Industrie, Medizin und Wissenschaft, wie dieses ‚digitale Ohr‘ wirksam werden kann, in der Gesundheit und darüber hinaus. Gemeinsam leisten wir höchst relevante Beiträge für dieses zentrale Anwendungsgebiet der Akustik“, so Sabine Herlitschka.

Riesige Marktchance für Europa

Bereits heute nimmt Europa bei MEMS-Sensoren mit einem weltweiten Marktanteil von mehr als 40 Prozent eine führende Position ein. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts werde die Marktposition europäischer Unternehmen weiter stärken, hofft Adam White, Leiter der Sparte Power & Sensor Systems der Infineon Technologies: „Die Nachfrage nach miniaturisierten, energieeffizienten Systemlösungen steigt weltweit. Halbleiter spielen dabei eine zentrale Rolle. Sensoren erfassen Daten, Mikrokontroller verarbeiten sie und leiten sie weiter. Bereits heute liefert Infineon MEMS-Mikrofone und Lösungen in höchster Qualität. Mit der Forschung können wir nun weitere erstklassige akustische Sensorsysteme entwickeln und in Kombination mit hocheffizienten Prozessoren und Künstlicher Intelligenz dank unserer Expertise in diesem Bereich das gesamte System zusammen mit unseren Forschungspartnern auf ein neues Niveau heben.“

EU-Projekt mit hochrangigen Partnern

Das Projekt „Listen2Future“ läuft drei Jahre und umfasst ein Projektvolumen von rund 30 Millionen Euro. Es wird aus Investitionen der Industrie, Förderungen der einzelnen beteiligten Länder sowie dem KDT-JU-Programm (Key Digital Technologies Joint Undertaking) der Europäischen Union finanziert.

Die beteiligten Unternehmen kommen aus Wissenschaft und Wirtschaft, aus der Material-, Halbleiter, Elektronik- und Medizintechnik sowie aus der Forschung und Softwareentwicklung aus ganz Europa. Zu den österreichischen Partnerfirmen zählen neben Infineon die Silicon Austria Labs und Healthcare Austria.