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Diagnostische Neuerungen für die Medizin und die Biotechnologie... mehr entdecken

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Smarte Fertigung durch Qualitätssicherung und Prozesskontrolle... mehr entdecken

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Objekterkennung durch künstliche Intelligenz für die Robotik... mehr entdecken

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Nachhaltige Wegbereiter für den Umweltschutz und die Artenvielfalt.... mehr entdecken

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Forschung für die Forstwirtschaft und den Gewässerschutz...
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Smarte Sortierung nach Textilarten, Verschmutzungen mit Chemical Sensing... mehr entdecken

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Zerstörungsfreie Testmethoden für Pharmazie und Industrie... mehr entdecken

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Starke Partner im Verbundvorhaben aus Forschung und Wissenschaft

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Wir bringen Photonische Technologien in die Anwendung!

Durch gezielte Forschung und Weiterentwicklung von neuen Ansätzen in der Sensorik, der künstlichen Intelligenz und der Metamaterialentwicklung sowie unseren Praxispartnern erproben wir im OASYS Projektes vielfältigste Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen wie Medizintechnik, Objekterkennung, Agrarwirtschaft, Biowissenschaften und Industrie 4.0.

Die Kooperation mit regionalen und überregionalen KMU´s unterstreicht den Transfercharakter des Projektes und dient als Anreiz für weitere innovative lösungsgetriebene Zusammenarbeit zwischen forschender Wissenschaft und interessierten Klein- und Mittelständischen Unternehmen

 

Anwendungen und Forschungseinblicke

Forschung und Entwicklung für den Anwendungsfall

 

Informieren Sie sich auf unseren Seiten über photonische und optoelektronische Anwendungsgebiete der Sensorik, neue Verfahrensentwicklungen, sowie den aktuellen Forschungsstand. Lernen Sie die Menschen hinter den Kulissen kennen und bekommen Sie einen exklusiven Einblick in aktuelle Themen.    

Fühlen Sie sich angesprochen und suchen auch Sie Lösungen für konkrete Problemstellungen in Ihrem Unternehmen, die wir gemeinsam durch photonische Mikrotechnologie lösen können? Dann sprechen Sie gern mit uns über effizientere Sensoren die Kosten, Zeit und Energie sparen oder Optoelektronische Neuheiten die Ihrem Unternehmen einen entscheidenden marktrelevanten Nutzen bieten könnten.        

Wir entwerfen mit Ihnen Ihre Anwendungslösung!

Perfekt passgenaue Applikationen für Ihre speziellen Anforderungen, vereinbaren Sie unverbindlich einen Termin mit unserem wissenschaftlichen Projektkoordinator

Praxisnahe Entwicklung, unsere assoziierten Partner im Überblick

Kontakt

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Optoelektronische Sensoren

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Smarte Sortierung nach Textilarten und Verschmutzungen mit Chemical Sensing

Diese Seite befindet sich noch im Aufbau. Smarte Sortierung nach Textilarten, Verschmutzungen mit Chemical Sensing Mit künstlicher Intelligenz und Infrarot Spektrometer wird das Sortieren von Kleidung automatisierbar ohne Spektrometermit Spektrometer Analyse und Bestimmung von Textilien im Recycling  Recycling und Kreislaufwirtschaft sind nicht nur in Deutschland, sondern weltweit ein Thema. Um dem Trend von Fast Fashion entgegen zu wirken und kaum getragene Kleidung wieder verwenden zu können ist das Sortieren nach Textilsorten und die sensorische Detektion inklusive Fleckbestimmung von entscheidender Bedeutung. Mit einem Infrarot Spektroskop kann die Kleidung zerstörungsfrei gescannt werden, auch auf einem Förderband. Die Textilsorte und auch die Zusammensetzung von Flecken werden in Echtzeit analysiert. Mit Hilfe von KI Algorithmen wird nach Fasersorte, nach Waschprogramm oder allgemeinem Zustand getrennt. So schenkt man wertigen Textilien ein neues Leben und trägt zu einer saubereren Umwelt bei. Smarte Waschmaschinen und erleichterte Sortierung in Industriewäschereien Wer kennt das nicht, abgerissene Etiketten und man ist sich nicht sicher bei welcher Temperatur die Kleidung schaden nimmt. Eine smarte Waschmaschine mit Textilsensor wird uns in Zukunft unterstützen können, die richtige Entscheidung für die Auswahl des Waschprogramms zu treffen oder uns warnen, dass der Lieblingswollpullover nicht bei 60 Grad waschbar ist. Auch bei Krankenhaus- und Hotelwäsche kann ein Spektrometer hartnäckige Flecken analysieren und somit eine Empfehlung für die Fleckbehandlung geben. In Europa fallen jährlich 7,5 Mio. Tonnen Textilmüll an, von denen weniger als ein Prozent recycelt werden, obwohl bereits bis 2030 Recycelraten von 18 – 26 % als realistisch eingeschätzt werden. (McKinsey)  Smarte Waschmaschinen und erleichterte Sortierung in Industriewäschereien Wer kennt das nicht, abgerissene Etiketten und man ist sich nicht sicher bei welcher Temperatur die Kleidung schaden nimmt. Eine smarte Waschmaschine mit Textilsensor wird uns in Zukunft unterstützen können, die richtige Entscheidung für die Auswahl des Waschprogramms zu treffen oder uns warnen, dass der Lieblingswollpullover nicht bei 60 Grad zu waschen ist.  Auch bei Krankenhaus und Hotelwäsche kann ein Spektrometer hartnäckige Flecken analysieren und somit eine Empfehlung für die Fleckbehandlung geben.    Plagiate einfach erkennen Mit bloßem Auge sind die meisten Plagiate heute kaum mehr erkennbar. Um Kosten zu sparen bestehen gefälschte Hochzeitskleider, Sportschuhe, Handtaschen etc. aus billigeren Materialien. Anstatt Leder wird Kunstleder verwendet oder statt reiner Seide ein Polyestergemisch. Um Unterschiede eindeutig und schnell erkennen zu können hilft ein Miniaturisiertes Infrarot Spektrometer auch hier. Etiketten und Marken Label bieten keine Sicherheit, ein Scan mit dem Spektrometer schafft Vertrauen und bietet Gewissheit für alle Abschnitte einer Lieferkette, vom Stoffeinkauf über die Produktion, den Zwischenhandel, die Zollkontrolle, bis zum Fachhändler und Endkunden.      7% bis 10% des Welthandels sind Fälschungen und Plagiate. Dadurch entsteht ein geschätzter volkswirtschaftlicher Schaden in Höhe von 200 bis 300 Mrd. Euro pro Jahr und mehr als 200 000 Arbeitsplätze in der EU werden vernichtet. (Europäische Komission) Wir entwerfen mit Ihnen Ihre Anwendungslösung! Perfekt passgenaue Applikationen für Ihre speziellen Anforderungen, vereinbaren Sie unverbindlich einen Termin mit unserem Mitarbeiter Terminanfrage Starke Partner im Verbundvorhaben aus Forschung und Wissenschaft Forschung und Entwicklung auf höchstem Niveau, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.   DIN Zertifizirung und industrielle Norm Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo. Hintergrund, Expertise,… Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Duis risus. Nullam sit amet magna in magna gravida vehicula. Integer imperdiet lectus quis justo. Etiam ligula pede, sagittis quis, interdum ultricies, scelerisque eu. Etiam bibendum elit eget erat. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Sed elit dui, pellentesque a, faucibus vel, interdum nec, diam. Etiam bibendum elit eget erat. Fusce nibh. Nulla pulvinar eleifend sem. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Praesent id justo in neque elementum ultrices. Maecenas lorem. In convallis. Suspendisse nisl. Nulla turpis magna, cursus sit amet, suscipit a, interdum id, felis. Donec iaculis gravida nulla. Cras elementum. Duis ante orci, molestie vitae vehicula venenatis, tincidunt ac pede. Curabitur ligula sapien, pulvinar a vestibulum quis, facilisis vel sapien. Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Aenean vel massa quis mauris vehicula lacinia. Integer imperdiet lectus quis justo. Weiterlesen All Work /Anwendung Sensorische Unterstützung in Sortieranlagen Interviews All Work /Interview Moderne Spiegelsysteme unter der Lupe Vorteile durch Sensorik in Gewächshäusern

B2 Optoakustische Sensorik

Diese Seite befindet sich noch im Aufbau. Optoakustische Sensorik Die Optoakustische Bildgebung (OAB) hat sich in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt und ähnelt der reinen Ultraschall­bildgebung. Bei Letzterer sendet eine Sonde Schallwellen in den Körper, die von verschiedenen Gewebearten in spezieller weise reflektiert wird. Sensoren in der Sonde detektieren die zurück geworfenen Schallwellen, aus denen so eine Struktur des körperinneren Gewebes abgebildet wird. Im Verfahren der Halbleitertechnik gefertigte miniaturisierte Ultraschallwandler werden auch CMUT (capacitive micromachined ultrasonic transducers) genannt. Bei der opto­akustischen Bildgebung hingegen werden extrem schnelle Laserpulse ins Gewebe geschickt, die dort absorbiert und in Ultraschallwellen umgewandelt werden. Diese können dann analog, wie bei der Ultraschallbilgebung detektiert und mittels verschiedenerAlgorithmen in Bilder umgerechnet werden. Forschung & Entwicklung für den Anwendungsfall Optische Bildgebungsmethoden erlauben aufgrund von Lichtstreuung im Gewebe in der Regel keine höhe Eindring- bzw. Abbildungstiefe. Bildgebungsmethoden auf Ultraschallbasis können tiefer ins Gewebe eindringen, weisen jedoch geringe Kontraste in akustisch homogenen Gewebearten auf. Ultraschall wird bevorzugt eingesetzt, da er keinerlei Nebenwirkungen hat, schmerzfrei und im Gegensatz zu Röntgenstrahlung völlig risikofrei ist. Die Optoakustische Bildgebung vereint die Vorteile beider Techniken. Die absorbierenden Strukturen im Gewebe ( z.B. kleinste Gefäße) werden durch die ultrakurzen Lichtimpulse lokal erwärmt, was zu einer vorübergehenden punktuellen minimalen Gewebeausdehnung führt (thermoelastische Expansion). Hierdurch entstehen messbare Druckwellen im Ultraschallbereich, die durch Sensorik detektiert werden. Die Zellstrukturen werden nicht beschädigt, das Verfahren ist schmerzfrei und risikolos. Für die Bildgebung ergibt sich eine vorteilhafte Kombination aus Lichtabsorptionskontrastierung und dem verbesserten Verhältnis von Auflösung zu erhöhter ultraschall-bedingter Eindringtiefe. Zur Weiterverarbeitung und verbesserten Auswertung der Daten wird künstliche Intelligenz benutzt.  Das Anwendungsspektrum für Optoakustische Sensorik des OASYS Projektes ist sehr umfangreich, beispielsweise als intraoperative Methode, um gesunde Gewebestrukturen von Tumoren in der Krebsfrüherkennung zu unterscheiden, ebenso wie bei Nachsorgeterminen oder im OP-Verlauf. Auch Gefäßveränderungen lassen sich heutzutage mit hochauflösendem Ultraschall feststellen, so das Schlaganfall Risiken und Herzinfarkte frühzeitig erkannt werden können. Wir haben einige Use Cases im Anschluss näher aufgeschlüsselt : Blutgefäß Diagnostik Use Cases Blutgefäß-Diagnostik Funktionsüberwachung bei Diabetes Altersbedingten Störungen vorangegangene Operation Erkrankungen des Gefäßsystems Durchblutungsstörungen z.B. zu weite und zu enge Blutgefäße Krampfadern kardiologische Auffälligkeiten Augenfunktionsstörungen Kopfschmerzen und Migräne Krebs-Früherkennung Use Case Krebsdiagnostik Früherkennung Schilddrüsenkrebs Hautmelanom Lymphknoten- oder Lymphdrüsenkrebs Brustkrebs Prostatakrebs im Nierensystem an den Eierstöcken Organ Diagnostik Use Case Organ Diagnostik Überwachung der Organfunktion Leber Nieren Milz Bauchspeicheldrüse Gallenblase Haut Herz Entzündlichen Erkrankungen  des Verdauungstrakts z. B. Morbus Crohn des neuromuskulären Systems Haben Sie Fragen zur technischen Umsetzung in Ihrem Unternehmen, suchen Sie nach einer speziellen Lösung für ein konkretes Anwendungsproblem, dann kontaktieren Sie uns. Gerne evaluieren wir mit Ihnen vorab Ihren Anwendungsfall und führen einen kostenlosen Technologietransfer-Check durch. Bitte beachten Sie, dass diese Vorab-Einschätzung kein Ersatz für eine Machbarkeitsstudie darstellt. Wir entwerfen mit Ihnen Ihre Anwendungslösung! Perfekt passgenaue Applikationen für Ihre speziellen Anforderungen, vereinbaren Sie unverbindlich einen Termin mit unserem Mitarbeiter Terminanfrage Veröffentlichungen DOI:  White Paper

B1 MEMS-basierte Bildgebung in streuenden Medien

Diese Seite befindet sich noch im Aufbau. MEMS-basierte Bildgebung in und durch streuende(n) Medien Bildgebung in und durch streuende(n) Medien ist in der biomedizinischen Forschung bis hin zum klinischen Alltag von unmittelbarem Interesse. In lebendem Gewebe kommt es aufgrund der Streuung und der Absorption von Licht durch verschiedene Moleküle wie Hämoglobin, Pigmente oder Wasser zu einer Signalabschwächung und einer begrenzten Abbildungstiefe, die durch die Verzerrung der Amplitude und Phase der (Licht-)Welle verursacht wird. Ähnlich funktioniert die Licht-Streuung bei einer Milchglasscheibe die unsere Sicht behindert und verfälscht (siehe Bild). Technologische weit entwickelte Lichtmodulatoren (SLM) können die Lichtverzerrung korrigieren und das ursprüngliche Bild wieder herstellen. Ein biomedizinisches Anwendungsbeispiel für die Bildaufnahme durch streuende Medien ist das Deep Tissue Imaging. Bei diesem Verfahren werden optische Informationen aus tiefen Gewebeschichten gewonnen, normales und krankes Gewebe wird unterscheidbar, genauso Zelltypen, Biomarkerprofile, biologische Strukturen und Prozesse in lebenden Organismen. Sicht durch streuendes MediumAnpassung des Lichts durch SLM Forschung & Entwicklung für den Anwendungsfall Im medizinischen Bereich ist vor allem die Endoskopie eine der wichtigsten bildgebenden Methoden zur human-medizinischen Diagnostik und zur Durchführung minimal-invasiver operativer Eingriffe. Endoskopie bedeutet übersetz „das Innere betrachten“. Die Nutzung moderner optischer Verfahren sowie die Digitalisierung beflügeln seit vielen Jahren die technologische Weiterentwicklung der medizinischen Endoskopie. Selbst kleinste Befunde im Millimeterbereich können durch die hohe Bildauflösung detektiert und charakterisiert werden. Die Nutzung von Licht unterschiedlicher Wellenlänge hilft wichtige Informationen zur Gefäßversorgung der Schleimhäute zu gewinnen, was sonst nur durch eine Operation mit Gewebeentnahme möglich war. Endoskopische Mikrooptiken erlauben den digitalen Blick auch in winzige Gangsysteme (Gallengang, Bauchspeicheldrüsengang). Licht unterschiedlicher Wellenlängen Deep Tissue Image SLM Spatial Light Modulator Wie oben beschrieben ist eine elementare Anforderung bei der Bildgebung in und durch streuende(n) Medien die möglichst schnelle und äußerst präzise Intensitäts- und Phasenkontrolle des Lichts. Unsere Schlüsselkomponente hierfür sind sogenannte Flächenlichtmodulatoren SLM (Spatial Light Modulators), programmierbare Bauteile, die zur Anpassung der optischen Wellenfront des Lichts verwendet werden Abbildung rechts. In Verbindung mir Endoskopen erlauben sie einen noch genaueren Blick hinter Gefäßwände und in Gewebeschichten hinein ohne diese zu Beschädigen oder zu verletzen. Das Anwendungsspektrum für die MEMS-basierte Bildgebung des OASYS Projektes ist sehr umfangreich, wir haben einige Use Cases im Anschluss aufgeschlüsselt: Biomedizinische Mikroskopie Use Case Mikroskopie Biomedizin Beobachtung lebender Zellen Prozessabbildung Wirkungserforschung Biomarker Katalyse Wechselwirkungen im lebenden Organismus Aufbau ganzer Organe Tumorforschung  Fluoreszenz Mikroskopie Use Case Fluoreszenz Biochemie und Medizin morphologische Untersuchungen Analysen von Messwerten im Nanometerbereich Prozesse verschiedenster Kulturen in Echtzeit  schnelle und detaillierte Erfassung heller, farbiger Fluoreszenz Deep Tissue Use Case Deep Tissue Visualisierung komplexer Strukturen Tumorbeobachtung Immunsystemreaktionen Arbeiten am Objekt Markierung von mesenchymalen Stammzellen subkutane Injektion Endoskopie Use Cases Endoskopie Organuntersuchung Magen Darm Galle  Bauchspeicheldrüse Geo Space Satelliten Use Case Geo Space Satelliten Erdbeobachtung (Earth Observation) mit SLM verbesserte räumliche Auflösung Bereinigung atmosphärischer Verzerrungen Exoplaneten Erforschung (Planetary Exploration) Auswertung spektraler Daten Space Science Weltraummedizin Astrobiologie Quanten-Technologien Use Case Quanten-Technologien Quantenkommunikation mit SLM Kryptographie Sichere Kommunikation Labor Experimente Holographie Haben Sie Fragen zur technischen Umsetzung in Ihrem Unternehmen, suchen Sie nach einer speziellen Lösung für ein konkretes Anwendungsproblem, dann kontaktieren Sie uns. Gerne evaluieren wir mit Ihnen vorab Ihren Anwendungsfall und führen einen kostenlosen Technologietransfer-Check durch. Bitte beachten Sie, dass diese Vorab-Einschätzung kein Ersatz für eine Machbarkeitsstudie darstellt. Wir entwerfen mit Ihnen Ihre Anwendungslösung! Perfekt passgenaue Applikationen für Ihre speziellen Anforderungen, vereinbaren Sie unverbindlich einen Termin mit unserem Mitarbeiter Terminanfrage Veröffentlichungen DOI:  White Paper

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