Projekte

Vorlaufforschung für innovative Produkte

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Individueller Resonanzüberwachungsassay für eine klinische Entscheidungshilfe bei personalisierter ALL-Therapie (IRMA-4-ALL)

Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist eine bösartige Erkrankung, die sich durch die ungehemmte Vermehrung von unreifen weißen Blutzellen im Knochenmark auszeichnet. ALL-Patienten mit einem schlechten Ansprechen auf die herkömmliche Chemotherapie haben nur eine geringe Chance, langfristig zu überleben.

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Keramische Schaltungsträger für Fusionsreaktor ITER

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur wirtschaftlichen Nutzung der Kernfusion als Energiequelle.

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Kontinuierliche DNA-Aufreinigung von Mikroorganismen für die Biotechnologie (Minamed)

Für die kontinuierliche Überwachung biotechnologischer Prozesse haben wir eine Methode entwickelt, die die DNA von Mikroorganismen in einem Bioreaktor stetig überwacht.

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Szenario-orientierte Notfall Diagnostik für den Feldeinsatz (S.O.N.D.E.)

Ziel des Forschungsprojekts S.O.N.D.E. ist die Entwicklung von mobilen, vollintegrierten Diagnostiksystemen zur Detektion von Pathogenen oder auch B-Agenzien, da aktuell angewandte Untersuchungsverfahren vielfach auf stationären Analysegeräten basieren. Die entsprechenden Untersuchungen sind sowohl zeitaufwändig als auch unflexibel.

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Konfigurierbare Kamera für Mikrosysteme (KonKaMis)

Im Rahmen der Produktionsplattform PRONTO des Spitzenclusters MicroTEC Südwest wurde im Projekt „KonKaMis“eine vielseitig einsetzbare Mikrokamera als Beispiel für ein multifunktionales Mikrosystem entwickelt. Um anwendungsspezifische Optiken auch in geringen Stückzahlen kostengünstig zu fertigen, wurden asphärische Linsen (3 mm Außendurchmesser) aus Polycarbonat berechnet, durch Heißprägen hergestellt und in Kunststoffhülsen gefasst, die durch Rapid-Prototyping entstanden.

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9D-Sense - Autonomous Nine Degrees of Freedom Sensor Module

Im Rahmen eines europäischen Verbundforschungsprojekts wurde unter dem Dach des Clusters for Application and Technology Research in Europe on Nanoelectronics (CATRENE) ein kleinbauendes Sensorsystem mit neun sensorischen Freiheitsgraden – bestehend aus einem 3D-Gyroskop, einem 3D-Linearbeschleunigungssensor und einem 3D-Magnetometer - entwickelt.

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Sensorbasiertes Systems zur Aufnahme und Analyse motorischer Symptome bei Parkinson (SENSEPARK)

Im Projekt-Konsortium wurde das Funktionsmuster eines Sensorsystems zur Messung und Klassifizierung von motorischen Krankheitssymptomen bei Parkinson entwickelt, ohne den Lebensalltag der Betroffenen zu beeinträchtigen.

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Schnelle Diagnose von lebensgefährlichen Blutvergiftungen bei Neugeborenen (ASCMicroPlat)

Die schnelle automatische Multiplex-Analyse von neonatalen Sepsismarkern auf der zentrifugal-mikrofluidischen Plattform sorgt dafür, dass bakteriell ausgelöste Entzündungsreaktionen bei Neugeborenen schnell und sicher festgestellt und eine entsprechende Antibiotika-Therapie eingeleitet werden kann.

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Reaktives Fügen in der Mikroverbindungstechnik (REMTEC)

Das Verbundprojekt „Reaktives Fügen in der Mikroverbindungstechnik“ (REMTEC) verfolgt die Zielsetzung, die Technologie des reaktiven Fügens deutschen kmU KMU zur Verfügung zu stellen. Dabei werden die technologischen Fragestellungen zur Herstellung und Strukturierung von reaktiven Systemen als freistehende Folie oder direkt auf Bauteile mittels PVD und Galvanik erarbeitet.

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Nachweis respiratorischer Krankheiten – PARCIVAL

Um Erkrankungen der Atemwege zu diagnostizieren, entwickeln wir eine Lab-on-a-Chip-Plattform, mit der gleichzeitig eine Vielzahl von Analyten detektiert werden kann, wie z.B. Biomarker für die Schwere der Infektion oder Krankheitserreger und deren Resistenzen.

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Pilot Factory for 3D High Precision MID Assemblies (3D-HiPMAS)

3D-HiPMAS befasst sich mit der technologischen Weiterentwicklung von MID-Prozessen und dem Aufbau einer Pilotlinie zur Fertigung von High End MID für unterschiedliche Branchen.

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A New GEnetic LABoratory for non-invasive prenatal diagnosis (AngeLab)

Im Rahmen des Projektes ANGELab werden verschiedene Lab-on-a-Chip-Systeme für die nicht-invasive pränatale In-vitro-Diagnostik (NIPD) entwickelt, um genetische Krankheiten nachzuweisen. Hierbei werden verschiedenen Assayprotokolle in ein Lab-on-a-Chip-Format transferiert. Nicht-invasive Methoden sind schonender für die Mutter und das ungeborene Leben, da sie nicht in den Körper von Mutter oder Kind eingreifen.

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Integrierte Autonome Sensorsysteme (ITAS)

Im Projekt ITAS wurden duroplastische leiterplattenbasierte Moldpackages auf der Basis von Epoxy Molding Compounds (EMC) mittels Film Assisted Molding (FAM) aufgebaut und auf deren Oberfläche mittels Inkjet Antennenstrukturen mit Nano-Silbertinte gedruckt.

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Energieautarkes konfigurationsfreies Ultraschall-Trackingsystem für mobile Objekte (eCults)

„eCults“ befasst sich mit der Indoor-Lokalisierung von Objekten in der innerbetrieblichen Logistik im Gegensatz zum Outdoor-Bereich, wo satellitengestützte Navigationsverfahren wie z.B. GPS einen beachtlichen Reifegrad erreicht haben. Es besteht Nachholbedarf vor allem drin, Material- und Warenflüsse mit geringem Aufwand, aber in Echtzeit und mit hoher Genauigkeit zu verfolgen.

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Disc-shaped Point-of-Care platform for infectious disease diagnosis (DiscoGnosis)

The project aims to develop a fully integrated, automated and user-friendly platform for infectious disease diagnosis.

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Charakterisierung und praxisnahe Methoden zur Prüfung von Leiterbahnen auf LDS-MID als Metall/Kunststoff-Verbundsysteme

Im Rahmen des IGF-Vorhabens wurden geeignete Verfahren zur Charakterisierung und Prüfung der Haftfestigkeit und Rissanfälligkeit metallisierter Strukturen auf LDS-MID-Bauteilen erarbeitet sowie werkstoff- wie auch fertigungsprozessseitige Ansätze zur Optimierung der Zuverlässigkeit des Metall/Kunststoff-Verbundsystems untersucht.

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Komplexe Systeme in Folie (KoSiF)

Im Projekt untersucht Hahn-Schickard die vielseitigen Möglichkeiten der Drucktechnik zur Implementierung von Sensorkomponenten wie z.B. Dehnmesssensoren (DMS) und Widerstandsstrukturen in komplexe Systeme-In-Folie (KOSIF).

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Schnelle Vor-Ort Diagnostik pathogener Keime im Kreißsaal (Kreißsaal-Lab)

Der automatisierte Nachweis von Krankheitserregern auf dem zentrifugal-mikrofluidischen Kreißsaal-Lab-Testträger ermöglicht eine sensitive und schnelle Diagnostik der schwangeren Frau direkt im Kreißsaal. Die unmittelbar vor-Ort vorfügbaren Ergebnisse sorgen für eine sichere und gezielte Therapie und können infolgedessen eine schwere Erkrankung des Neugeborenen verhindern.

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Drahtlose Kommunikationstechnologie zur wirtschaftlichen Zustandsüberwachung von Schiffsgetrieben (DriveCoM)

Im Forschungsvorhaben sollen miniaturisierte, energieautarke Sensorknoten zur draht- und eigenenergielosen Überwachung von Vibration, Temperatur und Drehmoment z. B. an Getriebelagerstellen entwickelt werden. Diese Sensorknoten bilden die technologische Neuheit des DriveCoM-CMS. Wesentliche Vorteile des DriveCoM-CMS sind die leichte Nachrüstbarkeit und die günstigen Anschaffungskosten.

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Laserdirektstrukturierung von spritzgegossenen keramischen 3D-Schaltungsträgern (LADISK)

Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Erarbeitung von Grundlagen für einen Prozess zur Herstellung von laseraktivierbaren Keramiksubstraten mittels Spritzguss sowie für einen additiven laserbasierten Prozess zur Strukturierung und Metallisierung derartiger Keramiksubstrate.

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Mikrofluidisches In-vitro-Modellsystem für die Beobachtung der Metastasierung (MICROMET)

In diesem Projekt stellen wir ein mikrofluidisches System vor, das eine direkte Beobachtung des Austretens der Tumorzellen aus dem Blutgefäß (Extravasation) ermöglicht und die Analyse kontinuierlicher Effekte der Scherkraft, der Kontakte mit der Kapillarwand, der Flusspulsationen und auch der Gradienten-gerichteten Chemotaxis der Tumorzellen erlaubt.

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Inertialsensor basierte Notrufauslösung (InNot) mit bewegungsmusterbasierter Auslösung

In Zusammenarbeit mit der Firma CoSi Elektronik GmbH soll ein robustes Notrufsystem entwickelt werden, das durch Gestenerkennung funktioniert. Das fertige System muss in ein Armband integrierbar sein und über ein Jahr ohne Batteriewechsel betrieben werden können. Dabei werden ein Beschleunigungssensor und ein Magnetometer für die Orientierungsbestimmung eingesetzt. Gegenüber Notrufsender die über Tastendruck ausgelöst werden, soll mit der Gestenerkennung die Anzahl versehentlicher Notrufe reduziert werden.

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Vor-Ort-Analyse von Botulinumtoxinen (BoNT-Disk)

Mit der BoNT-Disk wird eine zentrifugalfluidische Disk entwickelt, mit welcher automatisiert alle soweit bekannten Botulinumtoxine detektiert werden können. Die Analyse kann mit einem entsprechenden zentrifugalen Gerät mobil durchgeführt werden.

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Nachweis respiratorischer Pathogene (Respoc)

Entwicklung eines handlichen Lab-on-a-Chip-Geräts für die schnelle Vor-Ort-Diagnose von Infektionen der Atemwege wie zum Beispiel Keuchhusten.

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Europäisches Ökosystem „Smart Systems Integration“(EXPRESS)

Im Projekt EXPRESS wurde ein Netzwerk zur Unterstützung des „Smart Systems Integration“-Ökosystems in Europa aufgebaut. Dadurch soll erreicht werden, dass Europa seine weltweit führende Position in diesem sich rasant entwickelnden Bereich erhält und ausbaut.

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Entwicklung eines integrierten Sensorsystems, das mittels thermischer Messprinzipien bei variablen Zusammensetzungen die Gasbeschaffenheit von Brenngasen bestimmt (Fuel Power Sens)

Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Validierung eines integrierten Mikrosensorsystems, mit der zuverlässigen Gasbeschaffenheit und verbrennungstechnische Kenndaten wie Brennwert und Wobbe-Index von mit Biogas und Wasserstoff gemischten Erdgasen bestimmt werden können. Als Randbedingungen soll dieses Sensorsystem kostengünstig und eichfähig sein. Unter anderem dient dieses Vorhaben auch der Vorbereitung einer Eichung.

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Extrem miniaturisierte optische Drehgeber für maßgenaue Positionierung (X-MIND)

Unser Konzept für einen absolut kodierten Drehgeber bietet allerhöchste Miniaturisierung: Die erreichbare Auflösung liegt im Bereich von 10 bit bei einem Gehäusedurchmesser von ca. 6 mm. Hierzu wird in Zusammenarbeit mit IMS CHIPS ein spezifischer Opto-ASIC entwickelt. Natürlich kann der Drehgeber auch ein inkrementelles Ausgangssignal liefern.

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Entwicklung eines hochgenauen Neigungssensors mit innovativer Beschleunigungskompensation für mobile Anwendungen (INAC)

Im ZIM-Projekt INAC wurde von den Projektpartnern Posital GmbH, 2E-mechatronic GmbH und Co. KG, MicroMountains AG und Hahn-Schickard ein hochgenaues Neigungswinkelmessystem mit innovativer Beschleunigungskompensation entwickelt. Dieses bietet die Möglichkeit, den Neigungswinkel dynamisch in zwei Sensorachsen über einen Temperaturbereich von -40°C bis +85°C mit einer absoluten Genauigkeit von ±0,2° (statisch) und < ±0,5° (dynamisch) zu erfassen.

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Mobiles Gerät zur Erzeugung elektrischer Energie aus ungleichförmiger humaner Bewegung zum Betrieb kleiner Elektroverbraucher (move2power)

Mobile und am Körper tragbare Systeme erlangen eine immer größere Bedeutung sowohl für die Medizintechnik als auch für Lifestyle-Anwendungen. Deren Versorgung mit Energie basiert jedoch zumeist auf Batterien. In diesem Projekt wird die Energie konkret aus der Bewegung des menschlichen Beins gewonnen und der Anwendungselektronik zur Verfügung gestellt.

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Räumlich gestaltbare LED-Leuchten mit MID-Modulen (iLEDMID)

Im Vorhaben werden modulare intelligente 3D-LED-Lichtmodule realisiert, die dem Nutzer die Möglichkeit geben, individuelle dreidimensionale Leuchten auf seine Bedürfnisse abzustimmen. Die 3D-Gestaltungsfreiheit der MID-Technik erlaubt dabei neben der Integration von zusätzlichen Funktionen auch die Realisierung von designorientierten Beleuchtungskonzepten.

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Medienbeständiger Low-Cost Drucksensor auf gedruckten Leiterplatten (PCB) – MECOD

Wir erarbeiten die technologischen Grundlagen für das Design und die Herstellung eines neuartigen kapazitiven Drucksensors mit medienbeständiger Wandlermembran auf Leiterplattenbasis.

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Erforschung photonischer Prozess- und Anlagentechnik für die industrielle Realisierung von Lithium-Festkörperbatterien in Dünnschichttechnik (ProSoLitBat)

ProSoLitBat konzentriert sich auf das Packaging in Form einer photonischen Prozesskette, da Laserprozesse zum selektiven Abtragen, Fügen, Kontaktieren und Trennen eingesetzt werden. Das hier beschriebene Teilvorhaben konzentriert sich auf Packaging, Materialaufwahl und zugehörige Charaktierisierung.

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Entwicklungsunterstützung für Sensorschnittstellen (SensIDL)

Ziel des Projektes SensIDL ist die Entwicklung eines Open Source Frameworks für die Spezifikation und effiziente Implementierung der Datenschnittstellen intelligenter Sensoren.

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Verpackungsplattform für die Automatisierung biochemischer Kits zur Nukleinsäureanalytik in Standard-Laborgeräten (AutoKit)

AutoKit hat die Automatisierung eines vollständigen Workflows zur Durchführung von real-time PCR-basierten Nachweisen mittels einer Einwegkartusche in Standard-Laborgeräten zum Ziel. Dies ermöglicht eine effektive Automatisierung für geringen bis mittleren Probendurchsatz und erspart durch den Einsatz von Standard-Laborgeräten die Anschaffung teurer Laborautomaten.

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Hybride Optische Low-Cost Elemente für optische Sensoren (HOLEOS)

Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Erarbeitung von Grundlagen für einen Herstellungsprozess von gekrümmten spritzgeprägten Diffraktiven Optischen Elementen (DOEs). Hierfür wurde eine neue Prozesskette etabliert, bestehend aus Laserdirektschreiben, Galvanokopieren und Spritzprägen.

 

Zunächst wurden gekrümmte Glasmaster mittels Laserdirektschreiben hergestellt. Hierfür wurden gekrümmte Glaslinsen mit Photoresist beschichtet und anschließend die diffraktiven Strukturen mit dem Laser eingebracht.

 

Im Anschluss wurden aus den Glasmastern mittels Galvanokopieren Werkzeugeinsätze hergestellt, welche in ein Spritzprägewerkzeug integriert wurden. Die DOEs wurden anschließend in einem Spritzprägeprozess hergestellt und charakterisiert. Die Funktionsfähigkeit und Effizienz wurde in einem konfokalen Messaufbau evaluiert.

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Point-of-Care-System zur schnellen Identifizierung von antibiotika-resistenten Keimen

Das Projekt FasterPCR (Fast automated diagnostic system targeting severe resistant pathogens and cancer) zielt auf ein vollständig automatisiertes Point-of-Care-System ab, das einen nicht-invasiven Nachweis sowohl von zirkulierender Brust- und Darmkrebs-DNA als auch von multi-resistenten Keimen ermöglicht.

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Mikrofluidisches Expansionsventil zur Erhöhung der Energieeffizienz von Klein- und Kompaktkältegeräten (Mikroexpans)

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines regelbaren, energieeffizienten und kostengünstigen Mikroexpansionsventils auf Basis mikrosystemtechnischer Technologien für den Einsatz in kleinen Kältemaschinen mit 5 bis 800 Watt Kälteleistung. Dabei soll das Mikroexpansionsventil die bisher insbesondere in kleinen Kältemaschinen wie Kühl-Gefrierkombinationen eingesetzten nicht regelbaren Drosselkapillaren ersetzen und dabei sowohl eine Expansions- als auch Stoppventilfunktion realisieren. Über diese Anwendung hinaus erlaubt der adressierte Kälteleistungsbereich den Einsatz des Mikroexpansionsventils auch in weiteren Applikationen.

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Fertigung smarter Systeme in kleinen Stückzahlen (SMARTER-SI)

SMARTER-SI bietet als neuartige Fertigungsplattform an, modernste Mikrosysteme für KMU und Mittelständler in kleinen Stückzahlen möglichst preiswert und ohne langwierigen Entwicklungsaufwand zu fertigen.

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Biomagnetische Zellseparation auf Basis der "Lab-On-Disk"-Technologie für die "Point-of-Care"-Diagnostik (BioCellLab)

Im Projekt BioCellLab werden definierte Zielzellen mithilfe der „LabDisk“-Plattform automatisiert aus Vollblut separiert und aufgereinigt. Diese Aufreinigung erfolgt in zwei Prozessschritten: Zunächst werden die Lymphozyten durch Dichtegradientenzentrifugation von den restlichen Blutbestandteilen wie z.B. Erythrozyten abgetrennt. Anschließend werden die Zielzellen mittels Antikörpern an magnetische Partikel gebunden und separiert.

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Entwicklung von Schnellnachweisen von Bakterien in Ballastwasser (Clean Ballast Water [CleBaWa])

Im Projekt CleBaWa werden Schnellnachweise zur Detektion von Bakterien in Ballastwasserproben von Schiffen entwickelt: sowohl ein elektrochemischer Biosensor als auch eine teststreifenbasierte Lösung. Beide Ansätze weisen die Bakterien spezifisch anhand deren DNA nach. Die Ergebnisse sollen über SmartPhone Apps den zuständigen Stellen übermittelt werden.

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LED-Leuchte im Netzwerk und mit Sensorik zur nachhaltigen, effizienten Beleuchtung (SusLight)

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF wird eine energieeffiziente, nachhaltige LED-Leuchte entwickelt. Durch den Einsatz in einem drahtlosen Netzwerk und unter Verwendung von Sensorik wird die Beleuchtung auf menschlichen Bedürfnissen reagieren und so den Energieverbrauch weiter senken.

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Reagenzienvorlagerung für Lab-on-a-Chip-Systeme in Doppelkammer-Beutel (DuoPack)

Reagenzien für Lab-on-a-Chip-Systeme müssen insbesondere für tragbare Anwendungen langzeitstabil verpackt und vorgelagert werden. In dem Projekt DuoPack werden einzelne Verpackungseinheiten mit mehreren gleichzeitig vorgelagerten Reagenzien hergestellt.

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Niedertemperatur Sintern von gedruckten Leitstrukturen aus Edelmetall-Nanopartikel-Tinten (SILENT)

Ziel des Projekts SILENT ist die Erarbeitung eines Prozesses für die Herstellung von Silber- und Gold-Leiterstrukturen mit digitalen Drucktechnologien auf kostengünstigen Thermoplasten mit geringer Temperaturbeständigkeit.

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Herstellung von direkt-deponierten Kompositmembranen für Brennstoffzellen (RePEM)

Kombination von Inkjet-Druck und Elektrospinnen zur Herstellung von neuartigen Kompositmembran-Elektroden-Einheiten für Hochleistungsbrennstoffzellen

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Entwicklung von Resilienzmaßen, Pilot-Resilienzbestimmung und Optimierung (Resilienzmaße)

Im Projekt „Resilienzmaße“ wurde ein 8stufiger Prozess entwickelt, um Resilienz technischer Systeme zu bewerten und ihn zu Systementwicklung und –optimierung anzuwenden. Hahn-Schickard testet und optimiert diesen Prozess durch Messungen der Positionsgenauigkeit eines Ultraschallortungssystems, wobei systemtheoretische und statistische Methoden einbezogen werden.

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Silicon and polyanionic chemistries and architectures of Li-Ion cell for high energy battery (SPICY)

SPICY ist ein von der Europäischen Union gefördertes Forschungsprojekt mit dem Ziel der Entwicklung einer neuen Generation von Lithium-Ionen-Akkus für elektrische Antriebe. Das Forschungsprojekt ist interdisziplinär angelegt und geht auf alle wichtigen Randbedingungen für die spätere Applikation ein. Hahn-Schickard erbeitet in SPICY neue Konzepte zur Verbindung der einzelnen Zellen zu einem Stack mittels neuartigen Verbindungstechniken.

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Multiplex Analytik von Mycobacterium tuberculosis (MTB) in Standard Laborgeräten auf Basis von funktionalen Einwegkartuschen (TB-Tube Multiplex)

Im Projekt TB-Tube Multiplex soll eine integrierte mikrofluidischen Lab-on-a-Chip-Plattform für die schnelle, verlässliche kreuzkontaminationsfreie, sensitive und wirtschaftliche Diagnostik von Tuberkulose gescahffen werden. Sie soll auch einen genetischen Resistenznachweis gegen antituberkulöse Medikamente enthalten.

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LabDisk for oral and respiratory trackt infections and antibiotic resistances (DIAGORAS)

The project aims to develop a point-of-care microbiological diagnostic platform that will provide accurate detection and personalised advice for: (i) a large panel of viral and bacterial respiratory tract infections (RTIs), including their associated antibiotic resistances (ABR), and (ii) oral infections associated with periodontitis and caries.

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Untersuchungen zum kostengünstigen Packaging von elektronischen und mikrosystemtechnischen Baugruppen mittels Duroplastspritzguss mit rieselfähigem Epoxidharzgranulat (Kapselung)

Forschungsziel dieses Vorhabens war die Realisierung eines kostengünstigen Packagings von elektronischen und mikrosystemtechnischen Baugruppen mittels Duroplastspritzguss mit rieselfähigem Epoxidharzgranulat. Es wurde eine neuartige Verkapselungstechnologie für KMU vorgestellt indem die hervorragenden Materialeigenschaften von Duroplasten als Verkapselungsmaterial mit den Vorteilen des Spritzgießverfahrens kombiniert wurden.

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Einheitliche Sensorplattform für das Gesamtprojekt „Intelligence for Soil“ (AgraSens)

Zur nachhaltigen Landwirtschaft zählt ortsspezifische Düngung, um hohe Erträge und geringe Umweltbelastungen zu erzielen. Voraussetzung ist eine rationelle Kartierung der relevanten Bodeneigenschaften. Hierzu realisiert Hahn-Schickard eine mobile Sensorplattform, die im Feld Ionenkonzentrationen misst und diese mit GPS-Positionen in einer Datenbank erfasst.

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Isotherme digitale Einzelzell-Amplifikation zum Nachweis antibiotikaresistenter Erreger im Krankenhaus (IDAK)

Thema des Vorhabens IDAK der innBW-Institute ist die Verbesserung der Diagnostik multiresistenter Erreger im Krankenhaus. Die angestrebte Innovation besteht in einem besonders schnellen mobilen Diagnostiksystem für die simultane Detektion von Infektionserregern und deren Antibiotikaresistenzen auf der Ebene einzelner Zellen oder Zellcluster.

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Flexible Produktionsplattform für kundenspezifische Einweg-Testträger im Bereich der vor-Ort Diagnostik von Atemwegserkrankungen und der individualisierten Medizin (ProKORA)

Das Verbundprojekt ProKORA hat die Aufgabe, flexible Fertigungsprozesse für die Herstellung von Einweg-Testträgern für die Vor-Ort-Diagnostik zu entwickeln. Die erarbeiteten Fertigungsprozesse zielen auf den schnell wachsenden Markt der in-Vitro-diagnostischen Testträger. Ziel ist es die Lücke von aktuell im Prototypenmaßstab hergestellten Testträgern zur Serienproduktion zu schließen.

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Anwendungsentwicklung von Transponder-Antennen auf Keramikbasis und eines Erfassungssystems mit neuartiger Signalverarbeitung zur Identifikation chirurgischer Instrumente für die Patientensicherheit und das Instrumentenmanagement in der Medizintechnik

Das Forschungsziel im Projekt "TrAntMed" besteht darin, eine 100%ige RFID-Erfassung zahlreicher Transponder an chirurgischen Instrumenten unter besonderen medizintechnischen Anforderungen in metallischer Umgebung zu realisieren. Konkrete Forschungsgegenstände sind hierbei keramische Transponder, die Anpassung der Reader-Antennen an die Signalverarbeitung und die zugehörige Kommunikation nach außen.

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Produktfähige autarke und sichere Foliensysteme für Automatisierungslösungen in Industrie 4.0 - ParsiFAl 4.0

Ziel des Vorhabens ist die Überwindung technologischer Umsetzungsbarrieren für die Industrie 4.0 im Bereich der Automatisierungstechnik durch die Erforschung und Umsetzung hybrider mikroelektronischer Sensorsysteme in dünnen Folien

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Schall- und MEMS-basiertes Elektroniksystem für Industrie 4.0 - Verschleiß-, Anlagen- sowie Prozessmonitoring durch intelligente, autonome Multisensorsysteme (AMELI 4.0)

Das Projekt adressiert konsequent die Entwicklung und Umsetzung hochintegrierter, vernetzter, energieautarker MEMS-Multisensorsysteme mit intelligenter Echtzeit-Datenverarbeitung auf Sensorebene bei hoher Daten- und Systemsicherheit.

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Markierungsfreie Rückverfolgbarkeit von Mikrobauteilen im Produktionsprozess (Track-4-Quality)

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Track-4-Quality“ entwickelt Hahn-Schickard Stuttgart gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für physikalische Messtechnik (Fraunhofer IPM) und Partnern aus der Industrie ein kostengünstiges, markierungsfreies Rückverfolgungsverfahren speziell für Massenbauteile.

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Energieautarker Smart Shoe mit aktiv/passiver Klimaregelung (CoolShoe)

Es wird ein Smart Shoe entwickelt, der basierend auf Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen das Schuhklima teilaktiv regeln soll um unter anderem Krankheiten vorzubeugen. Die Schaltung von Ventilen sowie die übrige Systemelektronik werden mittels Energy Harvesting mit Energie versorgt.

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Smart Technologies for eneRgy Efficient Active cooling in advanced Microelectronic Systems (STREAMS)

The aim of STREAMS is to bring Europe into the new leading thermal management paradigm and maintain EU position at the forefront of ICT development. With a focused consortium gathering complementary experts, STREAMS will develop a generic active cooling thermal management solution (reaching TRL4), to keep nanoelectronic devices and systems performances at their best, while meeting IC future challenges.

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Automated diagnostic platform, data management system and innovative communication tool, for improving the impact of malaria vector control interventions (DMC-MALVEC)

The project brings together fully automated molecular based diagnosis (using the LabDisk plaform) with innovative interactive ICT tools (the “Serious Game” software platform) and global disease data management database system in order to provide a complete solution to malaria vector (mosquito) control.

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Nicht-disruptives Kit für die Evaluation von Industrie 4.0 (NIKI 4.0)

Die Vernetzung von Maschinen und der Datenaustausch innerhalb der Produktion aber auch mit anderen Bereichen der Wertschöpfungskette ist ein zentraler Bestandteil von Industrie 4.0. Für viele kleine und mittelständische Unternehmen ist der konkrete Nutzen, den sie aus einer Vernetzung ziehen können, noch unklar und nicht greifbar. Dies führt gerade beim Mittelstand zu einer vorsichtigen Zurückhaltung bei der Umsetzung von Industrie 4.0, da hiermit meist auch hohe Investitions- oder Umrüstkosten verknüpft sind. Das Projekt "Nicht-disruptives Kit für die Evaluation von Industrie 4.0" (kurz NIKI 4.0) wird für den Mittelstand ein Kit realisieren, mit dem existierende Produktionsanlagen durch nicht-disruptive Ad-Hoc-Sensorik und Informationskoppler einfach und kostengünstig erweitert werden können.

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Patientennahe Eingangs-Screenings zur Diagnose antibiotikaresistenter Krankheitserreger im Krankenhaus (NesDiag)

Wir entwickeln eine mobile Analyse-Plattform für ein schnelles und mobiles Screening schon bei der Aufnahme in das Krankenhaus.

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Prozessentwicklung zur dynamischen Herstellung mikrofluidischer Kartuschen und Erforschung der Skalierung in industrielle Fertigungsverfahren (Produktiv)

Das Ziel des Vorhabens Produktiv ist die Erarbeitung von Prozessen, mit denen schnell und effizient auf spezifische Kundenanforderungen angepasste mikrofluidische Lab-on-a-Chip-Testträger hergestellt werden können. Darüber hinaus wird die Überführung dieser Prozesse in industrietaugliche Fertigungsverfahren erforscht, die eine Herstellung von 1000er bis 10.000er Chargen erlauben.

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Hermetisches Fügen von MEMS-basierten Bauelementen mithilfe von reaktiven Multischichtsystemen (HermFüg)

Ziel des Projekts ist die Entwicklung hermetisch dichter Verbindungen durch reaktives Fügen auf Bauteil- und Waferebene. Diese innovative Löttechnik ermöglicht durch minimalen Wärmeeintrag stressarmes und schonendes Fügen bei temperaturempfindlichen Bauelementen. Spezielle rissarme Reaktivschichtsysteme sollen entwickelt werden, um die Hermetizität der Fügeverbindung zu gewährleisten.

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IT-Assistenzsystem zur Verbesserung der Händedesinfektion in deutschen Krankenhäusern (HEIKE)

Mulitresistente Keime führen in Europa jährlich zu 23.000 Toten. Um diese Zahl zu verringen, muss unter anderem die Wahrnehmung von Hygienemaßnahmen bei Ärzten und Pflegepersonal verbessert werden. Diese sollen mit einem Head-Mounted Display in Form einer Augmented-Reality-Brille ausgestattet werden, die mit Hilfe von Gestensteuerung bedient werden kann, um die Kontaminierung der Hände zu vermeiden.

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Untersuchungen zur Herstellung von spritzgegossenen, duroplastischen Schaltungsträgern mittels der LDS-Technologie (LDS-Duroplast)

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung duroplastischer Formmassen mit LDS-Additiv für den Spritzgießprozess, die Erarbeitung des LDS-Prozesses sowie die Erarbeitung von Konstruktions- und Verarbeitungsrichtlinien zur Herstellung von 3D-MID aus Duroplasten

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Lebensdauer- und Leistungserhöhung von Polymerelektrolytmembranelektrolyseuren durch Hochleistungs-Membranelektrodeneinheiten (PowerMEE)

Das zentrale Ziel von POWER-MEE besteht darin, Hochleistungs-Membranelektrodeneinheiten (MEEs) mit geringer Katalysatorbeladung und Polarisation in den Elektroden sowie sehr guten Transporteigenschaften in der Elektrolytmembran zu erforschen und zu entwickeln. Ein weiteres Ziel ist die Untersuchung und Reduktion von Alterungseffekten in den MEEs.

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Stressarme Montage von Mikrosystemen für Hochtemperaturanwendungen durch TLP-Bonden (Sensor-TLP)

Das Flüssigphasensintern (engl. Transient Liquid Phase Bonding, kurz TLP-Bonden) stellt eine neuartige Verbindungstechnologie für Hochtemperaturanwendungen dar. Gemeinsam mit der Universität Freiburg wird das TLP-Bonden im Rahmen dieses Vorhabens zur stressarmen Montage und zum hermetischen Verschluss bei Mikrosystemanwendungen auf Chip- und auf Waferebene untersucht.

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Integration von Ultra-Low-Energy-Empfängern für 6Lo über DECT ULE (ULE²)

In diesem EUREKA-Projekt werden wesentliche zukunftsgerichtete Weiterentwicklungen von extrem energieeffizienten Transceivern für die ULE-Erweiterung des DECT-Standards vorbereitet und implementiert, die einen erweiterten Einsatz auch in IP-basierten, vermaschten Netzen ermöglichen. Es werden Module und Anwendungen für die Heimautomatisierung (Smart Home) entwickelt, die im Anschluss an das Projekt vermarktet werden.

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Vor-Ort-Kontrolle von Zoonose-Erregern aus Fleischproben (ZEUS)

Im Projekt ZEUS wird ein innovatives Vor-Ort-Testsystem entwickelt, das den sicheren und schnellen Nachweis von Zoonose-Erregern aus Fleischproben ermöglicht. Mit Hilfe des ZEUS-Tests kann die Verbreitung von Zoonose-Erregern auf allen Stufen der Lebensmittelkette überwacht werden, primär in Schlachtbetrieben und weiterverarbeitenden Betrieben.

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MEMS 3D-Lorentzkraft-Magnetometer Sensorelement mit innovativem multiaxialen Betriebsprinzip und neuartigem Ausleseverfahren (3DLKM)

Forschungsziel des Projekts ist die Entwicklung eines triaxial sensitiven MEMS-Magnetfeldsensors auf Basis eines innovativen Messprinzips in Kombination mit einem neuartigen Ausleseverfahren. Im Fokus steht dabei die Performance im Hinblick auf Linearität, Messbereich und magnetische Hysterese, wobei gleichzeitig eine geringe Baugröße und niedrige Fertigungskosten angestrebt werden.

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Autonom selbstkalibrierende inertiale Messeinheit (ASCIMU)

In dem ASCIMU-Projekt soll unter Nutzung von kostengünstigen Beschleunigungssensoren (Inertial Measurement Units, IMU) ein selbstkalibrierende Lösung zur Lageerkennung und Trajektorienverfolgung entwickelt werden. Hierzu werden mehrere IMU-ICs auf einem schiefwinkligen, in MID-Technologie produzierten Träger in einem überbestimmten System montiert und gemeinsam ausgewertet. Ein mögliches und im Projekt verfolgtes Anwendungsszenario ist die Trajektoreinverfolgung von Lagerfahrzeugen im Logistikbereich.

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Zustandsdiagnose von hochbelasteten, rotierenden Bauteilen im Getriebe mit Hilfe eines energieautarken, drahtlosen Sensornetzwerkes (CoMoGear)

Ziele des Projektes sind die Entwicklung und modellhafte Implementierung eines energieautarken, drahtlosen Sensornetzwerks zur Zustandsdiagnose von hochbelasteten, rotierenden Bauteilen im Schiffsgetriebe. Die dafür erforderlichen, energieautarken Sensorknoten sollen die Erfassung und Überwachung von Messdaten im ölumspülten Getriebe ermöglichen.

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Integrierte Folienkartusche zur schnellen, automatisierten HLA-Typisierung (HLA-Express)

Ziel des Projektes ist die Realisierung einer mikrofluidischen Kartusche zur schnellen und automatisierten Genotypisierung des humanen Leukozyten‐Antigen-Systems im Zuge einer Organtransplantation.

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Durchgängiges Netzwerkmonitoring und –management für Industrie 4.0 und Embedded Netzwerke (MOMA4.0)

Die Vernetzung von Geräten und Anlagen nimmt auch im industriellen Bereich rapide zu. Mit der Anzahl der verbundenen Geräte wächst die Komplexität der Netzwerke rasant. Dabei ist es ein grundsätzliches Problem, dass die Netze sehr heterogen sein können. Neben den etablierten industriellen Feldbus- und Ethernet-basierten Protokollen (Profibus, Profinet, Ethernet/IP, Ethernet Powerlink etc.) treten zunehmend auch so genannte drahtlose Embedded Netzwerke in Erscheinung.

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Mehrdimensionales Strömungssensor-Systems zum Einsatz in der Gebäudeklimatisierung (Medior)

Moderne Menschen verbringen einen großen Teil ihres Lebens in Innenräumen. Dabei hat die Luftqualität in diesen Räumen einen großen Einfluss auf deren Wohlbefinden.

Mit dem Forschungsvorhaben wird Basiswissen geschaffen, das neue Möglichkeiten zur bedarfsgerechten Raumkonditionierung mittels Sensorik eröffnet.

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Verfahren zur wirtschaftlichen und praxisorientierten Herstellung, Laserstrukturierung, Metallisierung und Systemintegration von 3D Keramiksubstraten (LasKer3D)

Die Motivation für das Vorhaben ist die Erarbeitung von Verfahren für einen prozesssicheren, reproduzierbaren Aufbau dreidimensionaler spritzgegossener keramischer Schaltungsträger unter industriell zugänglichen und wirtschaftlichen Bedingungen. Weiter sollen Voraussetzungen zur Integration von strukturierten Keramiksubstraten in komplexe miniaturisierte Systeme geschaffen werden.

Im Vorhaben werden die zum Aufbau der 3D-Schaltungsträger erforderlichen laserstrukturierbaren Keramikwerkstoffe sowie der Laserprozess für die Keramikaktivierung zur außenstromlosen selektiven Metallisierung optimiert. Im Fokus stehen dabei die Herstellung feinster Leiterstrukturen sowie eine erhöhte Wirtschaftlichkeit und bessere Zugänglichkeit der Herstellungsprozesse z. B. durch oxidierenden Sinterbrand und Verwendung von ns-gepulsten Laserquellen. Für die Integration der strukturierten Keramiksubstrate in komplexe Mikrosysteme werden Untersuchungen zu AVT-Technologien wie Drahtbonden und Löten durchgeführt. Weiter wird die Realisierung von lasergebohrten Durchkontaktierungen für zweilagige keramische Schaltungsträgern untersucht, sowie auch die Möglichkeit zur Erzielung höherer Leiterbahndicken mittels galvanischer Nachverstärkung.

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Working Group on Antimicrobial Resistance Rapid Diagnostic Tests (AMR-RDT)

To identify barriers to the development, implementation and use of rapid diagnostics and propose a roadmap to future solutions we are launching AMR Rapid Diagnostic Tests (AMR-RDT) as a multi-sectoral, multi-stakeholder and interdisciplinary working group with global reach.

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Methodische Werkzeuge zur Erhöhung der Wandlungsfähigkeit von MIKROmontage-Anlagen bei Entwicklung, KOnfiguration und MOnitoring (MIKROKOMO)

Individuelles Monitoring in der Mikromontage steht im Mittelpunkt des MIKROKOMO-Projektes (Methodische Werkzeuge zur Erhöhung der Wandlungsfähigkeit von MIKROmontage-Anlagen bei Entwicklung, KOnfiguration und MOnitoring). Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von ineinandergreifenden neuen Software-Werkzeugen für die Entwicklung, Auslegung und den späteren Betrieb von Mikromontageanlagen.

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Vor-Ort-Identifizierung von Tierarten aus Fleischprodukten (Spezies-IDent)

Im Projekt Spezies-IDent wird ein innovatives Vor-Ort-Testsystem entwickelt, das den sicheren und schnellen Nachweis verschiedener Tierarten in rohen und verarbeiteten Fleischproben ermöglicht. Mit Hilfe von Spezies-IDent kann zum ersten Mal sowohl die behördliche Kontrolle von Lebensmitteln als auch die Eigenkontrolle der Betriebe direkt vor Ort erfolgen.

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Universelle Mediatorsonden-Plattform mit elektrochemischer Detektion zur mobilen Point of Care DNA-Diagnostik (Mobi-E)

Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines Mikrofluidikchips zur Diagnostik am Point of Care mittels elektrochemischer Detektion bei der gedruckte Elektroden zum Einsatz kommen.

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Innovative und flexible L2- und L3-Baugruppen für System-On-Chip-Implementierungen schmalbandiger Mobilfunkkommunikationsendgeräte in Hardware und Software für das Internet der Dinge (IoT) (SOCket4IoT)

SOCket4IoT: Innovative und flexible L2- und L3-Baugruppen für System-On-Chip-Implementierungen schmalbandiger Mobilfunkkommunikationsendgeräte in Hardware und Software für das Internet der Dinge (IoT)

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Automatisierte Probenvorbereitung für die proteomische Analyse von infektionsbiologisch relevantem Kohortenmaterial durch Massenspektrometrie (NanoPrep)

Für sogenannte massenspektrometriebasierte Kohortenscreenings, deren Ziel es ist, eine hohe Genauigkeit und statistische Signifikanz für klinische Biomarker zu erreichen, wird eine automatisierte, präzise und reproduzierbare Handhabung kleinster Probenmengen (<1µl) von Körperflüssigkeiten entwickelt. Mittels zentrifugaler Mikrofluidik wird der enzymatische Verdau von Proteinen zu einem Peptidgemisch sowie dessen Aufreinigung automatisiert.

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Selbstadministrierte, häusliche Erfassung der Schlafgüte (Somnograph)

Inhalt des Projekts ist die Entwicklung einer Schlafhaube, welche während der Nachtruhe alle Körperparameter mittels geeigneter Sensoren ableitet, die für die Diagnose von schlafbeeinträchtigenden Krankheiten notwendig sind und diese per Funk an ein Cloud-Gateway streamt. Sie sollte äußerst komfortabel zu tragen sein und vom Patienten selbst angelegt und bedient werden können.

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Smartes Sensorsystem für pneumatische Bremskupplungen (Clutsen)

Zusammen mit den Partnern IKERLAN und Goizper haben wir ein Sensorsystem entwickelt, das nicht nur Energie an Bremskupplungen gewinnt, sondern auch deren Verschleiß frühzeitig feststellen kann. Solche Kupplungen sind beispielsweise für das Pressen von Blechteilen in der Automobilfertigung nötig.

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Werkzeuglose Fertigung von funktionalisierten 3D-Kunststoffbauteilen durch die Kombination von generativen Verfahren und laserbasierter selektiver Metallisierung (LasMet3D)

Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines Prozesses zur laserbasierten Erzeugung von Leiterstrukturen auf generativ gefertigten 3D-Kunststoffbauteilen.

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Technologieplattform für die automatisierte hochsensitive Proteinanalytik zur Quantifizierung von Wirkstoffen und Biomarkern in der Medikamentenentwicklung (dINA)

Im Projekt dINA wird eine Technologieplattfom für die hochsensitive tropfenbasierte Proteinanalytik entwickelt. Das Ziel ist dabei die Quantifizierung von Wirkstoffen und relevanten Biomarkern bei der Herstellung von Biopharmazeutika. Dazu wird bei Hahn-Schickard ein zentrifugal-mikrofluidischer Chip für die automatisierte Analyse entworfen und in Spritzgusstechnologie hergestellt.

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Smart 4 Europe – Catalysing Digitisation throughout Europe

"Digitalisierung" ermöglicht verbesserte oder neue Funktionalitäten in Produkten und Dienstleistungen. Sie soll möglichst alle Branchen, Unternehmensgrößen und Europäischen Regionen optimal erreichen. Vor allem KMU aus nicht-Hightech-Branchen benötigen einen einfachen Zugriff auf entsprechende Technologien. Das Projekt "Smart 4 Europe" schafft dafür eine Zentrale Kontakt- und Informationsstelle.

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Molekulardiagnostischer Schnelltest mit Next Generation Sequencing zur schnellen, wirtschaftlichen Diagnose und umfassenden Resistenzbestimmung von Tuberkulose (TB-SeqDisK)

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer hocheffizienten, geschlossenen Lab-on-a-Chip-Plattform im LabDisk- Format (CD-Format) für eine zeit- und kostenoptimierte Diagnose von Tuberkulose (TB). Als Hauptmerkmal soll der gesamte Prozessablauf von Lyse bis hin zur PCR auf der LabDisk integriert werden. Mittels paralleler PCR-Assays wird daher patientennah auf Tuberkulose (TB) und Resistenzmarker für die zwei Hauptmedikamente INH/RMP getestet.

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Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt

Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt gehört zur Initiative Mittelstand-Digital. Mit Mittelstand-Digital unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk. Mittlerweile mehr als zwanzig Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren stehen Unternehmerinnen und Unternehmern bundesweit bei der Digitalisierung, der Vernetzung und Einführung von Industrie 4.0-Anwendungen zur Seite.

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Optimierte reaktive Bondtechnologie auf der Basis neuartiger Zirkonium-Systeme für den Einsatz in der Mikrosystemtechnik

Im Rahmen eines Forschungsprojekts der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) der AiF möchten wir die reaktive Bondtechnologie auf Basis der Zr/Si-Systeme optimieren und für den Einsatz in der Mikrosystemtechnik vorbereiten. Für dieses Projekt suchen wir Firmen, die das Projekt begleiten, indem sie an regelmäßig stattfindenden Projektsitzungen teilnehmen und/oder das Projekt durch Bereitstellung von Versuchsmaterial oder Dienstleistung unterstützen.

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Metallisierungssysteme für Leiterbahnen auf polymerbasierten Schaltungsträgern mit erhöhter Zuverlässigkeit (MetaZu)

Ziel des Projektes ist die Identifizierung von Metallisierungssystemen mit geringer Neigung zur Rissbildung für polymerbasierte 3D-Schaltungsträger auf Basis der derzeit weitverbreiteten Laserdirektstrukturierung, der LPKF-LDS Technologie.

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Automatisierung der klinischen Routinediagnostik zirkulierender Tumor-DNA (ARTUR)

Das Projekt ARTUR zielt darauf ab, die Liquid Biopsy auf Basis zirkulierender Tumor-DNA in die klinische Routine zu überführen, um die patientenindividuelle Krebstherapie zu verbessern. Die Grundidee der Liquid Biopsy ist das Quantifizieren von zirkulierenden Biomarkern in einfach zugänglichen Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Blut, um schmerzhafte und risikoreiche Gewebebiopsien zu vermeiden. Innerhalb des Liquid Biopsy Forschungsfeldes wird die zirkulierende Tumor-DNA als besonders vielversprechender Biomarker beim Management von Krebs betrachtet. Das Projektziel von ARTUR ist die Demonstration eines automatisierten Liquid Biopsy Workflows zum Management von Patienten mit kolorektalem Karzinom.

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Selektive laserbasierte Metallisierung zur Direktkontaktierung von elektronischen Komponenten in duroplastischen 3D-Packages (Slimdup)

Ziel dieses Vorhabens ist die Erarbeitung eines Prozesses zur laserbasierten Erzeugung von 3D-Leiterstrukturen auf verkapselten duroplastischen 3D-Packages und zur Direktkontaktierung von integrierten elektronischen Komponenten.

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Reliable Time-Sensitive Networks in Distributed Cyber-Physical Systems for Real-Time Control Industry 4.0 Applications (TSN-CPS)

Industrie 4.0, die „vierte industrielle Revolution“, ist geprägt von der horizontalen und vertikalen Integration der Prozesse entlang der industriellen Wertschöpfungskette. Um eine solche hoch flexible, komplexe, arbeitsteilige und verteilte Produktion zu ermöglichen, ist eine Vernetzung von Industrieanlagen zwingend erforderlich. Cyberphysische Systeme (CPS) koppeln hierbei die die physische (Operational Technology, OT) mit der Welt der Informationstechnik (IT).

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Taktiles Internet für sichere und zeitsensitive Anwendungen der Industrie- und Prozessautomation (Taktilus)

Die Bedeutung der Kommunikationstechnologien für die Automatisierung nimmt stark zu. Dabei spielen drahtlose Kommunikationslösungen eine immer wichtigere Rolle. Diese sind aber aktuell kaum in der Lage, die weiterhin steigenden Anforderungen von industriellen Anwendungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit, Echtzeitfähigkeit und Universalität zu erfüllen.

Auf Basis moderner zellularer Mobilkommunikation/ Narrowband IoT (NB-IoT) Funktechnologie werden im Projekt Taktilus neuartige Lösungen für eine eventbasierte, flexible und skalierbare Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) entwickelt.

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CMOS-integrierter Chip zur telemetrischen Erfassung von Materialverformungen (StrainSens)

Im Projektvorhaben StrainSens ist die Entwicklung eines kompakten, CMOS-integrierten Sensorsystems zur Messung von dynamischen und statischen Verformungen für Structural Health Monitoring und Condition Monitoring geplant. Dabei werden die relevanten Teilfunktionen Sensorik, Ausleseelektronik, Datenverarbeitung, drahtlose Kommunikation und drahtlose Energieeinspeisung in einem ca. 2,5 x 2,5 x 0,3 mm³ großen Chip abgedeckt.

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Adaptives Energy-Harvesting-System für energieautarke Sensoranwendungen

In Kooperation mit der Fritz-Hüttinger-Professur für Mikroelektronik plant Hahn-Schickard im Rahmen eines AiF-Projektes die Entwicklung und Verifikation eines frequenz-adaptiven Energy Harvesting Systems zur Realisierung energieautarker Sensoranwendungen. Mit Hilfe einer Frequenzadaption soll die Effektivität vibrationsbasierter Energy Harvesting Systeme und somit die Verfügbarkeit der Energieversorgung deutlich verbessert werden. Der Energy Harvester passt sich dabei selbständig den Veränderungen der Einsatzumgebung an. Um eine hohe Systemeffizienz zu erzielen, werden intelligente und energiebewusste Algorithmen implementiert. Eine spezielle Powermanagement-Schaltung mit geregelter Impedanzanpassung soll zur Maximierung der Energieextraktion beitragen.

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Anodenseitiges Sensorsystem zum nachhaltigen Betrieb eines PEMFC-Systems (SaveRef)

Bei „Proton exchange membrane fuel cell” (PEMFC)-Systemen ist eine ausreichende Versorgung der Anode mit Wasserstoff unabdingbar für eine hohe Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit. Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist ein möglichst geringer Wasserstofffluss auf der Anode erforderlich, der in der Regel durch ein Rezirkulations- oder Dead-End-Betrieb realisiert wird. Im Rahmen dieses Projekts soll ein Sensorsystem entwickelt werden, das aus einer Referenzelektrode (DHE) an der Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) sowie einem Anoden-Sensor-Bündel (ASB; Druck-, Durchfluss- und Gassensoren) am Ein- und Ausgang der Anode besteht.

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Droplet In-Vitro transcription/translation Enzyme IdenTification (DIVE-IT)

In der modernen Bioökonomie wird nach Möglichkeiten gesucht nachwachsende Rohstoffe nachhaltig zu nutzen. Um neue Produktionswege beschreiten zu können, wird aktiv nach neuen Biokatalysatoren zur Integration in biotechnologischen Anwendungen gesucht. Ziel des Projektes DIVE-IT ist die Entwicklung einer Technologie für das schnelle und effiziente Screening von marinen Metagenomen zur Identifizierung neuer Biokatalysatoren.

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Breitbandiger, adaptierbarer MEMS-Beschleunigungssensor für Industrie-4.0-Anwendungen (BABSI4.0)

Mit Fokus auf dem Bereich der Zustandsüberwachung (engl.: Condition Monitoring) von Maschinen und Werkzeugen, einer wichtigen Komponente von zunehmend an Bedeutung gewinnenden innovativen Industrie-4.0-Konzepten, ist das Ziel des AiF-Projektes BABSI4.0 die Bereitstellung von breitbandiger, adaptierbarer, digitaler Beschleunigungssensorik auf Basis preiswerter, energieeffizienter und hochintegrierter MEMS.

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Umsetzbare Erkenntnisse über die Bereitstellung von Produktdienstleistungen (InsightProducts)

InsightProducts - Umsetzbare Erkenntnisse über die Bereitstellung von Produktdienstleistungen

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Vorlagerung von beschleunigt getrockneten Enzymen als Ersatz für Lyophilisate (AptaDry)

Eine zuverlässige Lagerbarkeit von empfindlichen biologischen Produkten stellt eine große Herausforderung für diverse Bereiche der fertigenden Industrie, wie z. B. Pharma- oder Lebensmittelhersteller dar. Um eine gewisse Langzeitstabilität der Produkte zu gewährleisten kommen unterschiedlichste, teilweise bereits etablierte Verfahren zum Einsatz. Besonders die Gefriertrocknung findet hier Anwendung, obwohl diese Methode durch den enorm hohen Energieaufwand und die aufwendigen Vakuumapparaturen sehr teuer ist.

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Freitragender MEMS IR-Emitter mit integriertem wellenlängenselektiven Filter (IRselekt)

Für miniaturisierte optische sowie fotoakustische Gassensoren werden Infrarotemitter mit freitragenden Heizern entwickelt. Durch eine möglichst geringe thermische Masse soll eine möglichst effiziente Modulierbarkeit erreicht werden. Zusätzlich wird einstellbarer MEMS Filter in Fabry-Perot-Konfiguration untersucht.

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Servicerobotik für vertikale Begrünungen (VertiX)

Ziel des Projekts ist die Erarbeitung von Technologien für Leichtbau-Serviceroboter am Beispiel einer Pflegeeinheit von vertikalen Begrünungen als Auge und verlängerter Arm des Gärtners. Pneumatische, textile Aktoren, welche zur Fortbewegung und als Manipulator an der Fassade dienen, in Kombination mit folienbasierten Elektronik- und Sensorsystemen sollen eine entscheidende Basis zur Realisierung von solchen neuartigen Servicerobotern bieten.

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Untersuchung der Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität von reaktiven Fügeverbindungen für Anwendungen in der Mikrosystemtechnik und Leistungselektronik (ZuLaFAM)

Um die Langzeitstabilität und die Zuverlässigkeit von reaktiven Vielfachschichten wie Ni/Al für konkrete Produktanwendungen nachzuweisen, werden systematische und statistisch aussagekräftige Versuche beispielsweise durch thermische Auslagerung zwingend notwendig. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt darin, Alterungsprozesse der Fügeverbindungen auf mikroskopischer Ebene zu analysieren.

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Lowcost Sensorik für die Intelligente Sensitive Schraube (iBoltSens)

Hahn-Schickard plant im Rahmen eines AiF-Projektes eine neue Sensorik für weitgehend universell einsetzbare, kostengünstige und intelligente Schrauben zu entwickeln.

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Autonomer mikroelektromechanischer Sterilisationszyklenzähler

Die Dampfsterilisation (Autoklavierung) von wiederverwendbaren Instrumenten und Komponenten im klinischen und medizintechnischen Umfeld ist ein kritischer Prozess. Das Projektvorhaben setzt sich zum Ziel ein Mikrosystem (MEMS) für die Erfassung von Sterilisationsereignissen zu konzeptionieren und aufzubauen.

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Modellbasiertes reaktives Fügen zur Erhöhung der Prozesssicherheit und -zuverlässigkeit

Ziel des geplanten Projekts ist die Erlangung eines tieferen Prozessverständnisses des reaktiven Fügens, insbesondere hinsichtlich der dynamischen Aspekte. Durch eine möglichst exakte Modellierung unter Einsatz moderner numerischer Simulationstools für CFD (computational fluid dynamics), multi-physics FEM und Optimierung sollen die räumliche und zeitliche Wärme- und Spannungsverteilung sowohl innerhalb der Fügezone als auch im angrenzenden Bauteil ermittelt werden, um die optimalen Material- und Prozessparameter beim reaktiven Fügen ohne vorherige, aufwändige Versuchsreihen zu finden.

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Prozesssichere Herstellung von keramischen 3D Schaltungsträgern (Prokeram3D)

Ziel des geplanten Vorhabens ist die Erhöhung der Prozesssicherheit und die Erarbeitung von Methoden zum Prozessmonitoring bei der Herstellung von keramischen 3D-Schaltungsträgern.

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Hochauflösender optischer Beschleunigungssensor in hybrider Aufbautechnik (HOBY)

Technisches Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen, optischen Beschleunigungssensors mit hybrider Aufbautechnik. Die Messung basiert auf der Beugung kohärenten Laserlichts an diffraktiven Silizium-Mikrostrukturen auf einem MEMS-Element und der Detektion von Beugungsmaxima durch Fotodioden.

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