Kooperation mit Fraunhofer

Kooperation mit Fraunhofer

Die Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Gesellschaft ist auf Grund ihrer Ausrichtung auf angewandte Forschung von besonderem Interesse. Im Rahmen des Pakts für Forschung und Innovation haben die Max-Planck-Gesellschaft und die Fraunhofer-Gesellschaft ihre Kooperationen gezielt in fachlichen und übergreifenden Bereichen fortgeführt und vertieft. Seit 2005 sind an der Schnittstelle zwischen angewandter Forschung und Grundlagenforschung zahlreiche Projekte identifiziert und in die Förderung aufgenommen worden. Sie stammen aus den Bereichen Informatik, Materialwissenschaften/Nanotechnologie und Biotechnologie sowie den Regenerativen Energien und der Photonik. Ziel ist es, durch diese Kooperationen die in der Grundlagenforschung gewonnenen Erkenntnisse zur Anwendung zu führen und damit einen direkten Beitrag zur Entwicklung neuer Technologien zu leisten.


CarboGels – Carbon-Xerogel-Materialien für elektrische Energiespeicher

Energiewende und Elektromobilität sind nur mit besseren Energiespeichern möglich. Ob und wie schnell wir ohne fossile Brennstoffe auskommen, hängt davon ab, wie effizient und kostengünstig wir nachhaltig erzeugte Energie etwa in Batterien speichern können. Das Forschungsteam des Projekts CarboGels zielt darauf ab, die bisher wenig beachteten Carbon-Xerogel-Materialien, kurz CarboGels, in Batterien zu nutzen. Denn die stabilen Kohlenstoffmaterialien mit besonders vielen feinen Poren vereinen Vorteile verschiedener Stoffe, die bislang als Elektrodenmaterialien in den Energiespeichern eingesetzt werden: Sie sind leitfähiger als bisherige kostengünstige Lösungen und deutlich preiswerter als besonders leistungsfähige Materialien wie Graphen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts wollen erreichen, dass die CarboGels im Pilotmaßstab hergestellt und in einer Redox-Flow-Batterie angewendet werden können. Darüber hinaus wollen sie die Eigenschaften, Arbeitssicherheit und Umweltverträglichkeit des Materials weiter verbessern. Damit die CarboGels letztendlich im großen Maßstab eingesetzt werden können, erstellt das Team außerdem ein Konzept für einen industriellen Produktionsprozess mit möglichst geringen Kosten.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Laufzeit: 2020– 2024


Snifits4Health – Novel platform technology to revolutionize clinical chemistry and medical diagnostics

Die Medizin der Zukunft ist personalisiert. Sei es bei der Dosierung von Antibiotika im Krankenhaus oder bei einer Therapie, die ständig an den Krankheitsverlauf angepasst werden muss: Bald sollen sowohl Diagnostik als auch Therapie individuell auf jeden Patienten zugeschnitten sein, damit eine Behandlung möglichst erfolgreich ist. Das Ziel des Projekts Snifits4Health ist es, aufwendige Laboruntersuchungen zu ersetzen und zum Beispiel Blutproben schnell und vor Ort analysieren zu können. Die Forscherinnen und Forscher des Projekts entwickeln ein einfaches medizinisches Testkit, das sogar vom Patienten selbst bedient werden kann. Dessen Kernstück ist ein mikrofluidischer Chip, der mit einem Biosensor ausgestattet wird. Dazu verbindet das Snifits4Health-Team Kenntnisse aus der Mikrofluidik, Optik, synthetischen Chemie und des Protein-Engineerings. Der mikrofluidische Chip wird dabei als Träger benutzt, auf dem ein Blutstropfen des Patienten mit einem biolumineszenten Sensorprotein zusammengebracht wird. Interagiert das Sensorprotein mit einem Wirkstoff oder Biomarker einer bestimmten Erkrankung im Blut, verändert sich die Farbe des Lichts, das das Protein abstrahlt. Der Biosensor ist dabei speziell auf ein bestimmtes Ziel, zum Beispiel ein Antibiotikum zugeschnitten, und die Lichtfarbe ändert sich abhängig von der Konzentration dieses Zielstoffs im Blut. Dadurch können Arzt oder Patient mit Hilfe eines kleinen Lesegeräts mit wenig Aufwand genaue Auskunft über den aktuellen Gesundheitszustand erhalten und die Therapie individuell anpassen.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
Max-Planck-Institut für medizinische Forschung

Laufzeit: 2020 – 2023


eBioCO2n – Herstellung von Spezialchemikalien durch stromgetriebene CO2-Konversion

Erdöl ist für die chemische Industrie immer noch der wichtigste Rohstoff. Aus ihm erzeugt sie Kunststoffe, Farben und Bausteine von Medikamenten. Zumindest einen Teil des fossilen Rohstoffs durch CO2 zu ersetzen und damit im Sinne einer Kreislaufwirtschaft auch den CO2-Fußabdruck der Chemieproduktion zu verringern, ist Ziel des eBIOCO2n-Projekts. Die Forscher möchten CO2 für die Herstellung von diversen chemischen Produkten nutzen. Mithilfe von Strom aus Wind- und Wasserkraft oder Fotovoltaik wollen sie das Klimagas dabei in synthetische biochemische Prozesse einspeisen, die der natürlichen Fotosynthese nachempfunden sind. Sie kombinieren dafür Ansätze der Bioelektrochemie, Enzymbiologie und Synthetischen Biologie. So entwickeln sie Bioelektroden, um mit Strom Enzyme anzutreiben, die gemeinsam CO2 in verwertbare chemische Substanzen umwandeln. Diese künstliche Enzymkaskade werden die Wissenschaftler mithilfe der Synthetischen Biologie so optimieren, dass der Prozess möglichst effizient abläuft. Schließlich werden sie im Rahmen des Projekts einen Demonstrator bauen, der aus CO2 die Aminosäuren Alanin, Glycin und Aspartat erzeugt, um die Machbarkeit der stromgetriebenen biokatalytischen CO2-Konversionen zu beweisen.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie

Laufzeit: 2019 – 2023


NeurOpto – optogenetische Nervenzellstimulation für medizinische Implantate

Künstliche Hörhilfen – sogenannte Cochlea-Implantate – stimulieren den Hörnerv mittels winziger Elektroden und können gehörlosen und ertaubten Menschen auf diese Weise zumindest einen Teil des Hörvermögens geben. Da die Elektroden einen weiten Frequenzbereich anregen, kann das Gehirn akustische Signale mit ähnlicher Frequenz nur schwer voneinander unterscheiden. Träger von Cochlea-Implantaten können Sprache daher in der Regel nur in ruhiger Umgebung verstehen. Die Melodien in Sprache und Musik können sie kaum wahrnehmen. Eine Alternative zu den herkömmlichen Prothesen könnten optogenetische Implantate bieten. Neurowissenschaftler können damit einzelne Nervenzellen, die mit einem lichtempfindlichen Ionenkanal – dem aus einzelligen Algen stammenden Kanalrhodopsin – ausgestattet sind, mittels Licht gezielt an- und ausschalten. Die Forscherinnen und Forscher wollen zeigen, dass die optische Stimulation mittels organischer Leuchtdioden (OLEDs) Nervenzellen auch im lebenden Organismus ausreichend stark aktivieren kann. Außerdem wollen sie eine Schnittstelle schaffen, die sowohl Licht abgeben als auch detektieren kann. Damit ließe sich die Effizienz der Stimulation messen und die Intensität individuell an den Patienten anpassen. Auf optischer Stimulation beruhende intelligente implantierbare Stimulatoren könnten auch für andere medizinische Therapien wie Kehlkopfschrittmacher, Herzschrittmacher, Schmerzkontrolle oder Tiefenhirnstimulation eingesetzt werden.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin

Laufzeit: 2020 – 2022


RASCAL – Racetrack memory scaling for ultra-dense and energy-efficient data storage

Weltweit wird immer mehr Platz und Energie gebraucht, um Daten zu speichern. Denn Wohlstand und Sicherheit unserer Gesellschaft beruhen zunehmend auf der Verarbeitung und Speicherung großer Datenmengen. Da herkömmliche Festplatten dabei an ihre Grenzen stoßen, wollen die Forscherinnen und Forscher des RASCAL-Projekts neue Erkenntnisse der Spintronik nutzen, um eine neue Speichertechnik zu etablieren. Ein Racetrack Memory (Rennbahn-Speicher) verspricht eine 100-fach erhöhte Speicherkapazität bei gleichzeitig höherer Schreibe- und Auslesegeschwindigkeit. Zudem soll es verlässlicher arbeiten und weniger Strom verbrauchen. Die Spintronik nutzt das magnetische Moment des Elektrons um Information darzustellen und zu verarbeiten. So wird das Kernstück des neuen Speichermediums ein magnetischer Nanodraht sein, auf dem die Information in magnetischen Abteilen, genauer gesagt in deren Begrenzungen (vorhanden/nicht vorhanden) gespeichert wird. Dazu sind integrierte stationäre Schreib-Leseköpfe nötig. Wird ein Spinstrom an den Draht angelegt, bewegen sich die Begrenzungen auf dem Draht wie ferngesteuerte Autos auf einer Rennbahn. Passieren sie den Schreib-Lesekopf, können Daten gespeichert beziehungsweise ausgelesen werden. Die Fortschritte der letzten Jahre wurden in Racetrack Memories erzielt, die groß genug waren, um sie mit optischen Methoden zu untersuchen. Im nächsten Schritt wollen die Forscherinnen und Forscher die Drähte verkleinern und die Schreib-Leseköpfe integrieren. Dadurch will das RASCAL-Team ein schnelles und leistungsfähiges Speichermedium schaffen das bald im großen Stil zum Einsatz kommen könnte.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS
Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik

Laufzeit: 2020 – 2022


TWISTER – Turbulentes Wetter in strukturiertem Terrain

Wolken stellen Klimaforscher und Wetterdienste immer noch vor viele Fragen. Wann sie entstehen, unter welchen Bedingungen sie Niederschlag bilden, und auch unter welchen Umständen sie sich wieder auflösen, untersuchen die Forscher des TWISTER-Projekts. Diese Prozesse in Modellen wiedergeben zu können, ist für lokale Wettervorhersagen wichtig, nicht zuletzt für Warnungen vor Extremwettern. Fest steht, turbulente Luftströmungen spielen in der Wolkenphysik eine zentrale Rolle. Die Prozesse können Forscher bislang aber auch deshalb nicht vollständig erfassen, weil dabei Zirkulationen im Maßstab von Kilometern oder einigen 100 Metern bis hin zu Verwirbelungen im Millimetermaßstab mitmischen. Auf lokale Wetterereignisse hat zudem die Struktur des Geländes einen großen Einfluss, und zwar nicht nur Berge, an denen sich oft Wolken stauen, sondern etwa auch Häuserschluchten in Städten. Die TWISTER-Forscher entwickeln nun ein LiDAR-System, mit dem sie Strömungen bis hin zu einem Kubikmeter dreidimensional auflösen und auch die Temperatur sowie Feuchtigkeit der Luft messen können. Dafür setzen sie drei synchronisierte Laser ein, die mit unterschiedlichen Farben die verschiedenen physikalischen Größen bestimmen. Ein solches LiDAR-Gerät könnten viele Anwender etwa für atmosphärische Studien nutzen. Im TWISTER-Projekt ergänzen die Forscher die LiDAR-Untersuchungen durch detailliertere Analysen der Wolkenmikrophysik, für die sie in interessante Teile einer Wolke einen Ballon mit Messgeräten steigen lassen. Aus den gesammelten Daten entwickeln sie dann Modelle, die Effekte in den verschiedenen Größenordnungen berücksichtigen.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Laufzeit: 2019 – 2022


ClusterBatt – Bildung von Metallclustern in Kohlenstoffmaterialien – sichere Anoden für zyklenstabile Batterien mit Hoher Energiedichte

Damit Strom künftig vor allem aus regenerativen Quellen fließen kann, braucht es nicht zuletzt leistungsfähige Speicher – zum Beispiel Batterien, die Materialien aus gut verfügbaren Rohstoffen nutzen. Die sind auch gefragt, wenn Elektroautos zunehmend herkömmliche Fahrzeuge ersetzen sollen. Im Projekt Clusterbatt entwickeln Forscher Materialien für Lithium- oder Natrium-Batterien, die diesen Anspruch erfüllen sollen. Sie haben es dabei konkret auf die Anode, also den Minuspol der Stromspeicher abgesehen. Dass es dafür bislang keine befriedigende Lösung gibt, schränkt die Leistungsfähigkeit von Batterien derzeit entscheidend ein. Die ClusterBatt-Forscher setzen daher auf Kohlenstoff mit mikroskopisch kleinen Poren, deren Größe und Form sie gezielt einstellen. In den Poren soll sich das Lithium oder künftig auch Natrium beim Laden in Form von Clustern, also winzigen Körnern sammeln. Die Anoden herkömmlicher Lithium-Batterien bestehen zwar auch aus Kohlenstoff, aber in Form von Grafit, zwischen dessen Schichten sich die Metallatome jeweils einzeln ablagern. Deshalb erreichen gängige Kohlenstoffanoden keine hohe Speicherdichten. Anoden aus dem reinen Metall oder einer Legierung sind ihnen in dem Punkt zwar deutlich überlegen, lassen sich aber nicht so oft laden sowie entladen und neigen zudem zu Kurzschlüssen, weil sich die Metalle ihnen nicht in kontrollierter Weise abscheiden, sondern etwa Äste zur Katode bilden. Durch die Kombination von porösem Kohlenstoff mit Metallclustern wollen die Forscher nun die Vorzüge der derzeit eingesetzten Materialien verbinden, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT
Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Laufzeit: 2019 – 2022


Akustogramme – Ein neuer Ansatz für 3D-Ultraschall

Ultraschall findet in den unterschiedlichsten Bereichen Anwendung, von simplen sensorischen Systemen wie beispielsweise der Abstandsmessung im Auto bis hin zu aufwendigen Bildgebungsverfahren in der Medizin. Die dafür notwendigen komplexen Schallfelder werden bisher durch viele einzelne Schallwandler erzeugt. Diese benötigen jedoch jeweils eine eigene elektrische Ansteuerung, was sie zum einen teuer macht; zum anderen erschwert dies eine Miniaturisierung. Doch gerade die Miniaturisierung wäre für viele medizinische Anwendungen, wie beispielsweise neuere Endoskopieverfahren, von Interesse. Um dieses Problem zu lösen, haben die Forscher des Projekts Akustogramme ein Verfahren entwickelt, das Schallfelder nach einem ähnlichen Prinzip erzeugt wie ein Hologramm ein Lichtfeld wiedergibt, das einen dreidimensionalen Eindruck vermittelt. Eine statische Phasenplatte formt ein Schallfeld mithilfe einer strukturierten Oberfläche: Schall braucht unterschiedlich lange, um durch unterschiedlich dicke Bereiche zu wandern. Wie eine Phasenplatte strukturiert sein muss, berechnen die Forscher eigens für jedes Schallfeld. Um die Methode reif für praktische Anwendungen zu machen, und um dreidimensionale Schallfelder zu generieren, entwickeln die Wissenschaftler der Kooperation unter anderem effiziente Verfahren, die Schallfelder und die Struktur der Phasenplatten, die diese erzeugt, zu ermitteln. Sie setzen dabei auf Methoden des maschinellen Lernens. Außerdem wollen sie die Möglichkeiten der Akustogramme nutzen, um gängige Ultraschall-Techniken etwa für die Medizin kompakter und präziser zu machen.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik
Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Stuttgart

Laufzeit: 2018 – 2022


Glyco3Display – Zucker-DNA-Kombimoleküle als neue antimikrobielle Agenzien

Die Suche nach zuckerbasierten Wirkstoffen gegen Krankheitserreger zu erleichtern und entsprechende Substanzen aufzuspüren – das sind Ziele des Glyco3Display-Projektes. Die Mehrfachzucker, Glykane genannt, sollen Proteine auf der Oberfläche von Bakterien oder Viren blockieren, mit denen sich die Mikroben an Zellen in unserem Organismus heften und in diese eindringen. Um solche Stoffe zu identifizieren, stellen die Forscher mit einer effizienten Methode, die sie bereits entwickelt haben, viele unterschiedliche Glykane her. Die Mehrfachzucker fixieren sie auf DNA-Strängen, die wie japanische Origami-Kunst zu starren Gerüsten gefaltet sind. Auf den DNA-Gerüsten sind die Zuckermoleküle in festgelegtem Abstand zueinander platziert. So bilden die Forscher nach, wie Glykane auf den Oberflächen von Zellen angeordnet sind. Die Verbindungen aus DNA und verschiedenen Zucker werden die Wissenschaftler zum einen in gelöster Form testen. Dabei werden sie mithilfe von Farbstoffmolekülen, die sie am DNA-Gerüst und am Zuckerende befestigen, auch analysieren, ob die Zucker in der Lösung in gebogener oder gestreckter Form vorliegen. Das gibt Hinweise auf die Struktur, die tatsächlich an die Erreger-Proteine bindet. Zum anderen werden die Forscher die Zucker mit und ohne DNA mithilfe einer eigens entwickelten Methode auf Chips fixieren, um viele verschiedene Kandidaten parallel zu untersuchen. Glykane, die sich in den Tests bewähren, werden schließlich auch in Tieren als Abwehrstoffe für Krankheitserreger geprüft.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI)
Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Goelm

Laufzeit: 2018 – 2022


High-QG – Optomechaniken hoher Güte für quantenrauschlimitierte Gravitationswellendetektion

Die Ära der Gravitationswellen-Astronomie hat gerade erst begonnen. Künftig möchten Astrophysiker über die winzigen Verzerrungen der Raumzeit kosmische Ereignisse noch genauer beobachten. Dafür wollen die Forscher des High-QG-Projektes die Laser-Interferometer, die ihnen als Detektoren für die Gravitationswellen dienen, noch empfindlicher machen. Zu diesem Zweck setzen sie bei den reflektierenden dünnen Beschichtungen der Spiegel an, zwischen denen ein Laserstrahl hin und her läuft und sich mit sich selbst überlagert. Die Physiker wollen das thermische Rauschen dieser Beschichtungen reduzieren. Dieses Rauschen entsteht, weil Materialien durch die Wärmebewegung wabern, was mit Spiegelauslenkungen zu verwechseln ist, die auch etwa durch die Verschmelzung besonders schwerer schwarzer Löcher ausgelöst werden kann. Da das Rauschen bei den teilweise weichen Dünnschicht-Materialien größer ist als bei härteren Materialien wie Silizium, entwickeln die Forscher nanostrukturierte Oberflächen für diese Materialien. So entstehen Wellenleiter, die Licht genauso gut reflektieren wie die herkömmlichen Schichten. Nach einem verwandten Konzept funktionieren photonische Kristalle, die zum Beispiel auch manchen Schmetterlingsflügeln ihre leuchtende Farbe geben.

Darüber hinaus optimieren die Wissenschaftler Beschleunigungssensoren, die Erschütterungen der Erdoberfläche besonders genau messen. Das hilft Astrophysikern die irdischen Signale der Detektoren, die den Spuren einer gekräuselten Raumzeit sehr ähneln, aus ihren Daten herausrechnen. Auch die Empfindlichkeit der Beschleunigungssensoren wird durch thermisches Rauschen beeinträchtigt, und zwar in Gelenken in diesen Sensoren. Indem sie diese Gelenke aus härteren Materialien wie Glas oder Diamant herstellen und die Komponenten der Sensoren mittels neuer Techniken quasi monolithisch miteinander verbinden, können sie auch hier die ungewollte Restbewegung reduzieren.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF)
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut), Potsdam-Golm

Laufzeit: 2018 – 2021


CoAvatar – Kollaboratives räumliches Problemlösen

Teamarbeit soll künftig auch in der virtuellen Realität möglich sein, zum Beispiel bei der Konstruktion von Autos. Fahrzeugentwickler sitzen dabei oft zusammen und diskutieren etwa, wie Motor, Elektronik und Stauraum im Auto platziert werden sollen. Eine Software, die es ihnen erlaubt, das an einem virtuellen Modell auch gleich auszuprobieren, wollen Forscher im Projekt CoAvatar entwickeln. Ein besonderes Augenmerk legen sie dabei auf die Frage, welche Ansicht jeder einzelne Mitarbeiter im Display vor seinen Augen (kurz HMD für head-mounted display) sehen sollte, damit die Elemente nachher am sinnvollsten platziert sind: Soll allen Entwicklern dieselbe Perspektive vorgespielt werden, oder ist es besser, wenn sie wie in einem realen Modell, alle unterschiedliche Blickwinkel einnehmen. Um ähnliche Fragen geht es auch in einem zweiten Vorhaben von CoAvatar. Die Forscher möchten nämlich auch herausfinden, wie eine Rettungsmannschaft bei schlechter Sicht etwa durch Feuerrauch am effektivsten durch eine erweiterte Realität unterstützt werden kann, wenn sie ein Gebäude nach Opfern durchsucht: Reicht es, wenn allen Einsatzkräften ein Kompass in das Display einer Brille eingeblendet wird? Oder sollten sie auch Umrisse des Gebäudes sehen und darin sogar angezeigt bekommen, wo sich ihre Kollegen gerade befinden? Um Rettungskräfte und Autobauer möglichst gut zu unterstützen, untersuchen die Wissenschaftler zunächst die grundlegenden Prozesse, in denen Menschen räumliche Probleme wie Suchen oder Packen gemeinsam lösen. Auf Basis der Erkenntnisse, die sie dabei gewinnen, wollen sie Teamarbeit in virtuellen Räumen dann möglichst effektiv gestalten.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen

Laufzeit: 2017 – 2021


COSPA – Comb Spectroscopy for Process Applications

Wenn Chemiker Autoabgase oder die Prozesse in einem chemischen Reaktor analysieren, müssen sie derzeit einen Kompromiss eingehen: Für aussagekräftige Infrarot-Messungen können sie entweder ein sperriges und recht langsames Fourier-Transformationsspektrometer verwenden, das zwar eine große Zahl von Substanzen gleichzeitig nachweist, deren Konzentration aber nicht besonders präzise bestimmt. Oder sie nutzen ein kompaktes und schnelles Laserspektrometer, das sehr genau misst, aber nur einen Stoff. Die Forscher des COSPA-Projekts entwickeln nun ein Gerät, das die Vorteile beider Instrumente vereinigt. Sie setzen dabei auf Frequenzkämme, in denen sich scharfe Linien unterschiedlicher Lichtfarbe wie die Zinken eines Kamms aneinanderreihen. Die Lichtkämme werden mit optischen Kniffen aus einem Laserstrahl erzeugt und wurden ursprünglich entwickelt, um die Frequenz, also die Farbe von Licht sehr präzise zu messen. Die COSPA-Forscher wollen zwei Frequenzkämme für die Infrarot-Analysen einsetzen: Einen als Lichtquelle, mit der sie eine Probe bestrahlen. Mit einem weiteren analysieren sie das Licht, das die Probe verlässt. Aus den Messungen, welche Lichtfarbe in welchem Ausmaß von der Probe absorbiert wurde, schließen sie dann auf die Substanzen in der Probe und deren Konzentrationen. Für praktische Anwendungen müssen die Forscher diese Doppelkamm-Spektroskopie, die sie bereits in der Grundlagenforschung einsetzen, für den mittleren Infrarot-Bereich des optischen Spektrums weiterentwickeln. Dafür gibt es bislang aber kaum entsprechende optische Instrumente. Sobald die Forscher mit einem Pilotgerät nachgewiesen haben, dass das Verfahren für die angestrebten Anwendungen prinzipiell geeignet ist, werden sie einen kompakten Prototyp konstruieren, den zudem nicht nur Experten bedienen können.

Beteiligte Institute:
Fraunhofer-Institut für physikalische Messtechnik IPM
Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching

Laufzeit: 2017 – 2020

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