Fraunhofer IIS: Innovatives Chip-Size-Spektrometer für kompakte Analyse

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit Hauptsitz in Erlangen ist eine weltweit führende Forschungseinrichtung für mikroelektronische und informationstechnische Systemlösungen und Dienstleistungen. Es ist das größte Institut der Fraunhofer-Gesellschaft und betreibt internationale Spitzenforschung in Bereichen wie Audio- und Medientechnologien sowie kognitiver Sensorik. Das Institut entwickelt, realisiert und optimiert Verfahren, Produkte und Anlagen bis zur Einsatz- und Marktreife und bietet damit umfassende Lösungen für Kunden aus Wirtschaft und öffentlicher Hand.

Fraunhofer Chip-Size Spektrometer: Miniaturisierte Spektrometrie für vielfältige Anwendungen

Das Fraunhofer Chip-Size Spektrometer steht im Mittelpunkt einer bahnbrechenden Entwicklung in der Spektrometrie. Diese innovative Technologie ermöglicht die Fertigung eines kostengünstigen und kompakten Spektrometers, das auf einem einzigen Chip integriert ist. Durch den Einsatz einer neuartigen Filtertechnologie direkt im CMOS-Fertigungsprozess wird das Spektrometer robust und anwendungsflexibel, ohne die Präzision zu beeinträchtigen.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten: Von Landwirtschaft bis Diagnostik

Die Miniaturisierung des Spektrometers eröffnet neue Einsatzbereiche. In der Landwirtschaft kann es beispielsweise an Traktoren angebracht werden, um Pflanzenbedarfe präzise zu analysieren. Landwirte können gezielt Düngemittel oder Pestizide einsetzen und somit Kosten sparen sowie die Umwelt schonen. Auch in der biomedizinischen Diagnostik zeigt die Technologie großes Potenzial. Kostengünstige Point-of-Care-Analysen könnten direkt von Patienten zu Hause durchgeführt werden und so die medizinische Versorgung revolutionieren.

Hochmoderne Technologien: KI und Filterdesign für präzise Ergebnisse

Die Leistungsfähigkeit des Fraunhofer Chip-Size Spektrometers beruht auf intelligentem Filterdesign und dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). Unterschiedlich gefilterte Pixel auf dem Chip erfassen spektrale Daten, die durch integrierte Vorverstärker und Analog-Digital-Wandler weiterverarbeitet werden. KI-Algorithmen rekonstruieren das Spektrum und liefern Ergebnisse, die mit teuren kommerziellen Spektrometern vergleichbar sind – zu einem Bruchteil der Kosten.

Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz im Fokus

Das Spektrometer zeigt, wie technologische Innovationen zur Nachhaltigkeit beitragen können. In der Landwirtschaft reduziert es den Einsatz von Chemikalien und senkt gleichzeitig Betriebskosten. Pilotkunden, etwa in Brasilien, setzen die Technologie bereits auf großen Flächen ein, um die Effizienz und Umweltfreundlichkeit ihrer Verfahren zu steigern. Diese Lösung bietet nicht nur ökologische Vorteile, sondern macht fortschrittliche Spektrometrie einer breiten Zielgruppe zugänglich. Das Fraunhofer Chip-Size Spektrometer verbindet Miniaturisierung, Kosteneffizienz und Vielseitigkeit – ein echter Meilenstein in der modernen Spektrometrie.