Fraunhofer will Spektralanalyse-Spiegelchips auf Smartphone-Größe schrumpfen

Dresden, 15. Juni 2022. Ist das nun Salz oder Zucker in dem Glas auf dem Regal mit den Backzutaten? Und ob das Olivenöl daneben wohl schon ranzig ist? Solche Fragen kann in Zukunft das Smartphone beantworten, wenn man es kurz in Richtung des zu untersuchenden Objektes der Begierde richtet – wenn es nach den Forschern um Dr. Heinrich Grüger vom Dresdner Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS geht: Sie haben winzige kleine Mikrospiegel-Chips entwickelt, die per Spektralanalyse mit unsichtbarem Nah-Infrarotlicht ermitteln können, ob der Apfel da vor uns bald braune Flecken bekommt, die Milch noch frisch ist oder eben das Öl zu kippen droht.

Bisher bei 2 Kubikzentimeter angelangt

Bei Versuchen habe sich herausgestellt, dass diese Systeme „Druck- und Schadstellen am Beispiel von Äpfeln sehr frühzeitig“ erkennen können, berichtet Dr. Grüger. Bisher haben die Forscher ihre mobilen Miniscanner bis auf zwei Kubikzentimeter geschrumpft, halten eine weitere Verkleinerung aber für möglich. „Die Miniaturisierung des Systems und der geringe Energiebedarf ermöglichen künftig auch den Einsatz in mobile Anwendungen“, schätzt Grüner ein. Er hält die Integration solcher Scanner-Chips in einen Tablet-Computer „oder perspektivisch sogar ein Smartphone“ für realistisch.

Eine Analyse von Proben anhand des Lichtes, das sie aussenden oder reflektieren, ist an für sich nichts neues, war aber früher nur für teuer ausgestattete Labore möglich. Die IPMS-Wissenschaftler haben als mobile Alternative kleine mikroelektromechanische Systems (Mems) entwickelt, in denen schnell schwingende Mikrospiegel einfallendes Licht auf ein Beugungsgitter lenken. Aus der entstehenden Farbverteilung lassen sich Rückschlüsse auf die innere Zusammensetzung einer Frucht, eines Pulvers, eines Getränks oder eines anderen Lebensmittels ziehen. Eine Software übersetzt die physikalischen Befunde dann in menschliche Kategorien wie „Diese Avocado ist noch unreif“ oder „Diese O-Saft ist schon gärig.“

In der Vergangenheit hat das Fraunhofer-IPMS auf Basis dieser Technologie auch schon Firmen ausgegründet. Deren Scanner wenden sich aber eher an professionelle Anwender.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Fraunhofer-IPMS, Oiger-Archiv

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