Kutatás a koronavírus ellen és miatt

Fraunhofer EMFT-kutató a tisztatérben (© Fraunhofer EMFT/Bernd Müller) / Fraunhofer EMFT tudós a tisztatérben (© Fraunhofer EMFT/Bernd Müller)

A Fraunhofer EMFT érzékelőrendszereket és aktorokat kutat és fejleszt ember és környezet számára München, Oberpfaffenhofen és Regensburg helyszíneken. Az alkalmazottak körülbelül 130 fő kompetenciái közé tartozik a gyártáshoz közeli mikrotechnológia, innovatív érzékelőmegoldások, mikroadagolás és biztonságos elektronika.

Nem könnyű feladat a kutatóknak jelenleg: a COVID-19 járványt csak személyes kapcsolatok csökkentésével lehet mérsékelni – ez érvényes a mindennapi munkára is. Másrészt számos kutatási tevékenység most különösen fontos, hogy orvosokat, ápolókat és hatóságokat támogassanak munkájukban. A Fraunhofer EMFT-nél ez a kihívás például a Heimann GmbH Thermopile-érzékelőinek fejlesztése során jelentkezik. A fontos folyamatlépések a müncheni intézet tisztatérében zajlanak.

Az érzékelőtechnológiák nem feltétlenül az első kutatási terület, ami az infekciók elleni küzdelem kapcsán eszünkbe jut. Ám ezek a kis elektronikus segédberendezések orvosi eszközökben is megtalálhatók, amelyek most különösen szükségesek, például lélegeztetőgépekben.

Ezért a Fraunhofer EMFT tisztatere sem üres – bár a magas higiéniai és biztonsági szabványokat ismét szigorították. Dr. Lars Nebrich csapata támogatja a Heimann Sensor GmbH-t, egy hosszú távú ügyfelet, a fejlesztésben és az úgynevezett Thermopile infravörös detektorok optimalizálásában. „Ezek a csúcstechnológiás érzékelők például érintésmentes infravörös lázmérőként használhatók: akár 0,5-től 2 méterig (érzékelő típusától függően) megbízhatóan mérik a személyek testhőmérsékletét. A kontaktus nélküli hőmérsékletmérés például az épületek hozzáférésénél alkalmazható: ha az érzékelő megállapítja, hogy valakinek megnőtt a testhőmérséklete, a rendszer optikai és hangjelzéssel reagál. A manuális lázmérőknél ezek az érzékelők megbízható lázmérésre alkalmasak anélkül, hogy az egészségügyi személyzet érintkezne a betegekkel.”

De még fontosabb a jelen helyzetben, hogy az érzékelőket lélegeztetőgépekhez is használják – magyarázza a kutató. A lélegeztetőgépekben a thermopile érzékelőket optikai CO2-érzékelőkben alkalmazzák a kilégzett levegő ellenőrzésére.

A Heimann egy világszerte vezető gyártója ezeknek a thermopile infravörös detektoroknak, így a kereslet jelenleg rendkívül magas. „Ha a detektorok ellátása akadozna, még több sürgősen szükséges orvosi felszerelés hiányozna a jelenlegi válságövezetekből” – mondja Nebrich. A partnerek ezért egyhangúlag úgy döntöttek, hogy folytatják a munkát a tisztatérben. Mégis, ez a csapat nem érzi magát „üzletként szokásos módon”. „Az egészségvédelem kollégáink számára elsőrendű prioritás, ez nem kérdés” – hangsúlyozza Nebrich. A Bajor Állami Kormány és a Fraunhofer válságkezelési utasításai alapján jelenleg csak egy szigorúan korlátozott magcsapat dolgozik a tisztatérben, így mindig betartható a távolságtartási szabály. Emellett a tisztatéri munka a „normál” időkben is a legmagasabb tisztasági követelmények mellett zajlik: a kutatók általában speciális tisztatéri ruházatban dolgoznak, és a levegő a finom szűrőtechnika révén általában már kórokozó-mentes – hasonlóan egy műtőhöz.

A thermopile érzékelők fejlesztése összetett folyamat, amely nemcsak speciális tisztatéri infrastruktúrát, hanem széles körű know-how-t és rutint is igényel a MEMS (mikro-elektro-mechanikus rendszerek) felépítésében és feldolgozásában. A gyártástechnológia optimalizálása érdekében a Fraunhofer EMFT tudósai együttműködnek a Heimann Sensor GmbH-val a következő generációs nagyfelbontású infravörös érzékelők fejlesztésében. Ez tovább növelheti az érzékelők térbeli és hőtechnikai felbontását, miközben költséghatékony gyártás mellett maradnak.