Mit den „SMMS“-Minispektrometern aus Dresden lassen sich Lebensmittel, Textilien und andere organisch basierte Dinge berührungslos analysieren. Foto: Fraunhofer-IPMS
Kleine Scanner aus dem Fraunhofer-Institut IPMS untersuchen berührungslos Lebensmittel, Textilien und Medizin
Dresden, 6. April 2024. Wer im Supermarkt überprüfen will, ob ein Apfel innerlich so lecker ist wie er von draußen wirkt, könnte das in Zukunft vielleicht mit dem Handy binnen Sekunden durch bloßes „Draufhalten“ genau ausmessen. Ermöglichen sollen das winzige Spektrometer-Chips in den Smartphones, die dann ähnlich funktionieren wie die „Trikorder“ im TV-Raumschiff „Enterprise“. Noch sind diese Chips etwas zu groß und zu teuer – doch sie nähern sich immer mehr den Zielgrößen für den Masseneinsatz in Mobiltelefonen.
Sächsische Photoniker haben in den vergangenen Jahren bereits recht kleine, tragbare „Trikorder“ dieser Art für Apotheken, Textilfabriken und andere Profi-Anwender entwickelt und dafür bereits eigene Firmen ausgegründet. Parallel dazu forschen sie weiter daran, die Scanner-Technik noch kleiner und billiger zu machen. Auf dem Weg dahin stellt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) aus Dresden nun „Scanning Mirror Micro Spectrometer“ (SMMS) vor, die beispielsweise die Güte von Speisen, medizinische Wirkstoffe oder Kleidern berührungs- und zerstörungsfrei ermitteln können.
Herzstück ist ein Chip voller winziger Schwingspiegel
Dafür setzen die Dresdner Fraunhofer-Ingenieure auf winzig kleine Schwingspiegel, die sie zu Hunderten oder Tausenden auf daumennagel-großen Chips erzeugen. Die leuchten dann die organischen Materialien mit Infrarot-Licht an und können aus dem zurückgeworfenen Strahlen ermitteln, ob zum Beispiel der zu untersuchende Pullover wirklich aus Cashmere-Wolle besteht oder eine Tabletten-Charge in der Pharma-Fabrik die richtige Qualität hat.
Auf der „Analytica“-Messe in München wollen die IPMS-Forscher die jüngste Generation ihrer Mini-Spektrometer vorstellen. Die kann – je nach Einstellung – Wellenlängen zwischen 1000 bis 2500 Nanometer für ihre Untersuchungen einsetzen.
So sieht das Herzstück der Apo-Ident-Geräte von Hiperscan aus: ein kontaktiertes Spiegel-Mems. Foto: Heiko Weckbrodt
Bereits Trikorder-Firmen durch Fraunhofer und TU Dresden ausgegründet
Allein in Dresden gibt es bereits zwei Unternehmen, die tragbare und Tisch-Spektrometer für Profianwender herstellen: „Hiperscan“ hat sich vor allem auf die Wirkstoff-Untersuchung in Apotheken spezialisiert. Die TU-Ausgründung „Senorics“ hat sich mit ihren auf organischer Elektronik basierenden Hand-Spektrometern vor allem auf die Analyse von Textilien und Drogen geeicht.
Autor: Oiger
Quellen: IPMS, Oiger-Archiv
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