Leuchten schützt vor Plagiaten Mehr erkennen Tumore schneller

weiter.vorn 4.10
KOMPAKT - 17
Mehr erkennen
Ansprechpartner: Dirk Weiler, [email protected]
Aufnahme von einer Infrarotkamera, die
mit einem temperaturabhängigen Detektor ausgestattet ist. © Fraunhofer IMS
Leuchten schützt
vor Plagiaten
Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Andreas Holländer, [email protected]
Von Produktpiraterie sind nicht nur Konsumgüter
wie Uhren oder Markenkleidung betroffen. Auch
die produzierende Industrie hat mit gefälschten
oder qualitativ minderwertigen Materialien zu
kämpfen. Spezielle Sicherheitsmerkmale wie
Wasserzeichen, Barcodes, RFID-Tags und Hologramme schützen vor Fälschung, Diebstahl und
Manipulation. Ein Forscherteam aus vier Fraunhofer-Instituten hat nun ein neuartiges Verfahren
entwickelt, das besonders fälschungssicher ist:
Sie setzen dem gesamten Material verschiedene
fluoreszierende Farbstoffe zu. Auf diese Weise
entsteht eine individuelle Kennzeichnung.
Dank der geringen Dosierung ist es praktisch unmöglich, Art und Menge der Farbstoffzusätze zu
entschlüsseln: Bereits Farbstoffkonzentrationen
von wenigen ppb (parts per billion) genügen,
um das Material zu markieren. Ein weiterer
Vorteil: Der Plagiatschutz kann nicht entfernt
werden, denn der Farbstoff ist im gesamten
Material des Bauteils verteilt.
Das Verfahren ist auch für die Qualitätssicherung effektiv, etwa bei Beschichtungen: Mit Hilfe
verschiedener Farbstoffe lassen sich während
des Produktionsprozesses sowohl die chemische
Zusammensetzung und der Trocknungsgrad als
auch die Dicke der Schicht automatisch kontrollieren. Erste Praxistests hat die neue Technik
bereits bestanden.
Infrarotkameras sehen mehr als das bloße Auge
und können beispielsweise den Straßenverkehr sicherer machen. Sie erkennen Objekte,
die ungefähr Körpertemperatur haben, denn
diese leuchten im fernen infraroten Wellenlängenbereich von zehn Mikrometern von sich
aus. Detektoren in der Kamera nehmen diese
Wärmestrahlung auf und orten so die Wärmequelle. Jedoch muss der Sensor in der Kamera
ständig gekühlt werden, was aufwändig und
kostspielig ist. Forschern aus dem FraunhoferInstitut für Mikroelektronische Schaltungen und
Systeme IMS in Duisburg ist es gelungen, einen
bildgebenden Sensor für den fernen Infrarotbereich herzustellen, der bei Raumtemperatur
funktioniert.
Herzstück des IRFPA-Sensors (Infrared Focal
Plane Array) ist ein Mikrobolometer – ein temperaturabhängiger Detektor, der langwelliges Infrarotlicht absorbiert. Um ein zweidimensionales
Bild zu erzeugen, sind mehrere Mikrobolometer
auf einem Array zusammengefasst. Nimmt nun
der Mikrobolometer Licht von einer Wärmequelle auf, führt das zu einem Temperaturanstieg in
seinem Inneren und ändert seinen elektrischen
Widerstand. Ein Auslesechip wandelt diesen Widerstandswert dann direkt in ein digitales Signal
um. Da Kühlung nicht mehr nötig ist, eröffnen
sich noch weitere Anwendungsfelder – zum Beispiel für den Brandschutz. Hier könnten mobile
Infrarotkameras versteckte Glutnester aufzuspüren oder Personen im Rauch erkennen.
Tumore schneller aufspüren
Ansprechpartner: Dr.-Ing Michael Scholles, [email protected]
Um Krebs zuverlässig zu diagnostizieren, führen Ärzte meist eine Biopsie inklusive
Gewebeuntersuchung durch. Ein mikroskopisches System zur Bilderfassung, montiert in
ein Endoskop, soll sich künftig für die In-vivo-Krebsdiagnose einsetzen lassen. Tumore
könnten so einfacher entdeckt und behandelt werden.
Ermöglichen soll dies ein neu entwickelter Mikroskopkopf, der einen Durchmesser
von nur acht Millimetern hat. Er kann Gewebezellen mit einer Größe von nur 10 bis
20 Mikrometern optisch auflösen und darstellen. Die Vision der Wissenschaftler des
Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden: Der MEMSbasierte Mikroskopkopf, kurz für Micro Electro Mechanical Systems, soll Biopsien aus
medizinischer Sicht überflüssig machen.
Die Forscher haben die Optik mit einem Mikroscanner-Spiegel kombiniert. Künftig soll
der Mikroskopkopf in größeren Stückzahlen automatisiert herstellbar sein und sich dann
in Endoskope einbauen lassen. Auch in der technischen Endoskopie könnte das Verfahren eingesetzt werden – etwa zum Darstellen von Hohlräumen in Gebäuden oder um
sich einen Einblick über das Innenleben von Motoren und Turbinen zu verschaffen.
Die Sendefaser leitet
das Laserlicht an den
Mikroscanner-Spiegel
weiter. Beide werden in die
Endoskopspitze montiert.
© Fraunhofer IPMS