MEMS-Gitterspektrometer: So klein wie ein Stück Würfelzucker. Foto: IPMS
Dresden/San Francisco, 16. Januar 2013: Eine Art „Trikorder“ à la „Raumschiff Enterprise“ wollen Fraunhofer-Forscher vom Dresdner Photonikinstitut IPMS auf der Technologiemesse „Photonics West“ Anfang Februar in Las Vegas zeigen. Dabei handelt es sich um ein kaum würfelzuckergroßes Infrarot-Spektrometer, das die stoffliche Zusammensetzung zum Beispiel von Lebensmitteln, Medikamenten und Plastikprodukten berührungslos ermitteln kann. Spektrometer gibt es zwar schon lange, diese sind normalerweise aber sehr sperrig – während das Dresdner Modul durch seine geringe Größe selbst in Computertelefone (Smartphones) serienmäßig einbaubar wäre.
Noch ist das Spektrometer nicht marktreif – IPMS-Geschäftsfeldleiter Dr. Heinrich Grüger schätzt, dass dies in etwa drei bis fünf Jahren soweit ist. Erste funktionsfähige Muster wollen die Forscher auf der US-Messe aber bereits in Aktion vorstellen. Perspektivisch ist zum Beispiel an Kunststofferkenner in Recycling-Fabriken denkbar oder als Messgerät in Apotheken. Perspektivisch wäre es aber durchaus vorstellbar, den „Trikorder“ beispielsweise in ein iPhone zu integrieren, so dass jedermann im Supermarkt beispielsweise damit überprüfen könnte, ob der Apfel in der Auslage wirklich noch frisch ist.
Das Herzstück des Dresdner Mini-Spektrometers ist ein Mikro-Elektro- Mechanisches System (MEMS), das massenhaft auf Siliziumscheiben wie in der Halbleiterindustrie hergestellt werden kann. Es sendet Infrarotlicht aus, das je nach Stoffart des Zielobjektes anders reflektiert wird. Aus den zurückgeworfenen Strahlen kann man dann die Zusammensetzung ermitteln. Dafür besitzen die MEMS hauchfeine optische Gitter und Spalten, die sich je nach Frequenz neu ausrichten. Heiko Weckbrodt
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