Mikrosensor erfasst Körperbewegungen

Zur weiteren Erschließung dieser Märkte müssen preiswerte, mikromechanische Fertigungsverfahren gefunden werden. Von großem Interesse für die Industrie sind vor allem Messeinheiten zur Detektion von Drehraten und Beschleunigungen in allen drei Raumrichtungen.

Bisher müssen die drei Sensoren entsprechend ihren sensitiven Achsen angeordnet werden, wobei die Genauigkeit der Winkellagen zueinander direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Messeinheit hat. Mit Unterstützung der AiF haben Wissenschaftler der Hahn-Schickard-Gesellschaft einen multiaxialen Sensorcluster auf Silizium-Basis entwickelt, bei dem die Sensoren für alle drei Raumrichtungen nebeneinander auf einer Ebene auf einem Chip angeordnet sind.

Mit diesem neuen Drehratensensor ist es gelungen, bei gleichbleibend hoher Genauigkeit das Bauvolumen deutlich zu verkleinern auf bis zu 0,1 Kubikzentimeter. Langfristig können auch die Fertigungskosten auf bis zu ein Zehntel verringert werden, weil die Aufbau- und Verbindungstechnik erheblich vereinfacht wurde.

Die Forschungsergebnisse bilden die technologische Basis dafür, dass die Sensoren als ambulante Messsysteme oder intelligente medizinische Implantate am oder im Körper getragen werden können. Indem sie Bewegungen des Körpers erfassen, können sie beispielsweise den drohenden Fall eines älteren Menschen erkennen und rechtzeitig einen Airbag in der Kleidung auslösen, um einen Knochenbruch zu verhindern. Oder sie erfassen und steuern durch elektrische Stimulation die Funktion der Extremitäten von Patienten, etwa nach Schlaganfällen.

COMPAMED.de; Quelle: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF)