Investigar a pesar y debido a Corona

Científico de Fraunhofer EMFT en sala limpia (© Fraunhofer EMFT/Bernd Müller)

La Fraunhofer EMFT investiga y desarrolla sistemas de sensores y actuadores para personas y el medio ambiente en las ubicaciones de Múnich, Oberpfaffenhofen y Ratisbona. Entre las competencias de aproximadamente 130 empleados se encuentran tecnologías microelectrónicas cercanas a la producción, soluciones innovadoras de sensores, microdosificación y electrónica segura.

No es una tarea fácil la que tienen que afrontar actualmente los investigadores: la pandemia de COVID-19 solo puede mitigarse mediante la reducción de contactos personales, lo cual también se aplica en la rutina laboral. Por otro lado, algunas actividades de investigación son especialmente importantes en este momento para apoyar a médicos, enfermeros y autoridades en su trabajo. En la Fraunhofer EMFT, este desafío se presenta, por ejemplo, en el desarrollo de sensores termopila de Heimann GmbH. Los pasos importantes del proceso se llevan a cabo en la sala limpia del instituto de Múnich.

Las tecnologías de sensores, aunque no son el primer campo de investigación que viene a la mente en el contexto de la lucha contra infecciones, también están presentes en dispositivos médicos que son urgentemente necesarios en este momento, como los respiradores.

Por ello, la sala limpia de la Fraunhofer EMFT no está vacía, aunque los altos estándares de higiene y seguridad ya existentes se han reforzado aún más. El Dr. Lars Nebrich apoya allí a su equipo en el desarrollo y optimización de los denominados detectores infrarrojos de termopila de Heimann Sensor GmbH, una cliente de larga data. “Estos sensores de alta tecnología se utilizan, por ejemplo, como termómetros infrarrojos sin contacto: incluso a una distancia de 0,5 a 2 m (según el tipo de sensor), pueden determinar de manera confiable la temperatura corporal de las personas. La medición de temperatura sin contacto puede utilizarse, por ejemplo, para acceder a edificios: si el sensor detecta una temperatura corporal elevada en una persona, el sistema responde con una señal óptica y acústica. En los termómetros manuales, estos sensores permiten un control fiable de fiebre sin que el personal médico tenga contacto con los pacientes.

Pero aún más relevante en la situación actual es que también se necesitan los sensores individuales para los respiradores”, explica el investigador. En los respiradores, los sensores de termopila se utilizan en sensores ópticos de CO2 para controlar el aire exhalado.

Heimann es un fabricante líder mundial de estos detectores infrarrojos de termopila, por lo que actualmente la demanda es muy alta. “Si el suministro de detectores se retrasara, en las zonas de crisis actuales faltarían aún más equipos médicos urgentemente necesarios”, comenta Nebrich. Por ello, los socios de colaboración han decidido de manera unánime continuar trabajando en la sala limpia. Sin embargo, el equipo no siente que esté en “modo normal” en estos momentos. “La protección de la salud de nuestras colegas y colegas es la máxima prioridad, eso no está en duda”, enfatiza Nebrich. Basándose en las instrucciones del gobierno estatal de Baviera y en la gestión de crisis de Fraunhofer, actualmente solo trabaja en la sala limpia un equipo central muy reducido, para garantizar el distanciamiento social en todo momento. Además, el trabajo en la sala limpia, incluso en tiempos “normales”, se caracteriza por los máximos requisitos de limpieza: las investigadoras y los investigadores trabajan allí fundamentalmente con ropa especial de sala limpia y el aire, gracias a un sistema de filtración de aire específico, suele estar libre de gérmenes, similar a una sala de operaciones.

El desarrollo de los sensores de termopila es un proceso complejo que requiere no solo infraestructura específica de sala limpia, sino también un amplio conocimiento y experiencia en la fabricación y el manejo de los llamados MEMS (sistemas microelectromecánicos). Para optimizar la tecnología de fabricación, los científicos de la Fraunhofer EMFT trabajan además en conjunto con Heimann Sensor GmbH en la próxima generación de sensores infrarrojos de alta resolución. Esto podría mejorar la resolución espacial y térmica de estos sensores, manteniendo bajos los costos de producción.