Uni Siegen stanie się latarnią morską dla inteligentnej sensorystyki

© Sascha Hüttenhain

Pracują wspólnie nad projektem WISENT: Matthias Weber, Dr. Andrii Nehrych, PD Dr. Andreas Bablich, Prof. Dr. Peter Haring Bolívar, Prof. Dr. Benjamin Butz, Prof. Dr. Ivo Ihrke, Prof. Dr. Michael Möller, Prof. Dr. Bhaskar Choubey, Paul Kienitz, Moin Diwan (od lewej do prawej). © Dirk Manderbach

© Dirk Manderbach

Czyste pomieszczenie w INCYTE może być odwiedzane tylko w specjalnym ubraniu ochronnym. Pierwszy rząd: Prof. Dr. Bhaskar Choubey, Paul Kienitz, PD Dr. Andreas Bablich, Moin Diwan, drugi rząd: Prof. Dr. Michael Möller, Matthias Weber, Prof. Dr. Peter Haring Bolívar, trzeci rząd: Prof. Dr. Benjamin Butz, Prof. Dr. Ivo Ihrke, Dr. Andrii Nehrych (od lewej do prawej). © Dirk Manderbach

Uniwersytet w Siegen znacznie rozbudowuje swoją infrastrukturę dla nowoczesnych technologii sensorowych: W ramach linii pilotażowej WISENT w nowym budynku badawczym INCYTE powstaje zaawansowane środowisko do rozwoju inteligentnych sensorów. Projekt ma łączny budżet 4,7 miliona euro.

Świecące jasno światło, absolutnie czyste powietrze, naukowcy w pełnych kombinezonach: Obszar czystego pomieszczenia stanowi technologiczne serce nowego budynku badawczego INCYTE na Uniwersytecie w Siegen. Zaawansowane laboratorium, w którym można produkować, testować i rozwijać prototypy inteligentnych sensorów. Linia pilotażowa WISENT znacząco poszerza infrastrukturę: pięć nowych zaawansowanych technologicznie urządzeń i dodatkowe możliwości procesowe podnoszą prace badawcze i rozwojowe w czystym pomieszczeniu na nowy poziom. Projekt jest finansowany w ramach programu EFRE z funduszy UE w wysokości 4,7 miliona euro.

Partnerzy dla przemysłu

„Nowe systemy uzupełniają nie tylko istniejącą infrastrukturę, ale także umożliwiają wprowadzenie zupełnie nowych metod procesowych i analitycznych, tworząc w ten sposób wyjątkowe warunki technologiczne. Nie śmielibyśmy marzyć kilka lat temu o celowanym nanoszeniu lub usuwaniu pojedynczych warstw atomowych wybranych materiałów”, mówi Dr.-Ing. Andreas Bablich, kierownik działu „Technologia” w WISENT.

WISENT oznacza „Westphalian Intelligent Sensor Integration Pilot Line” – ciągłą linię produkcyjną wysokiej technologii, odzwierciedlającą cały proces rozwoju: od pierwszego pomysłu, przez projektowanie układów i elementów, produkcję sensorów, aż po integrację w złożonych systemach i rozwój oprogramowania systemowego. Nie tylko naukowcy, ale także firmy i start-upy mogą korzystać z infrastruktury i wiedzy naukowej w INCYTE.

„Współpraca z przemysłem jest dla nas bardzo ważna. Chcemy stworzyć ofertę niskoprogową, aby realizować studia wykonalności i pierwsze demonstratory nowych koncepcji sensorów, bez konieczności inwestowania przez firmy w kosztowne urządzenia”, wyjaśniają Paul Kienitz, odpowiedzialny za obsługę nowych urządzeń czystego pomieszczenia w WISENT, oraz Maurice Müller, który znacząco wspierał pozyskiwanie środków na linię pilotażową.

Sensory dla medycyny, przemysłu i środowiska

Nowa infrastruktura otwiera szerokie możliwości dla inteligentnej sensorystyki: Przykładem są sensory 3D, w których za pomocą nowoczesnych technologii produkcyjnych mikroskopijne struktury – na przykład soczewki lub inne elementy optyczne – mogą być bezpośrednio nanoszone na układy sensorowe. Dzięki temu można wyjątkowo efektywnie rejestrować i przetwarzać padające światło. Również nowatorskie materiały odgrywają ważną rolę. Naukowcy pracują na przykład z ekstremalnie cienkimi warstwami półprzewodnikowymi lub dwuwymiarowymi materiałami, takimi jak grafen.

„Dzięki integracji specjalnego sprzętu KI te wysokowydajne sensory stają się jeszcze bardziej wydajne”, wyjaśnia Dr Bablich. „Otrzymują one niemal zintegrowany mały mózg, który w ułamku sekundy ocenia na miejscu ogromne ilości danych z punktów 3D lub warstw grafenu.” Powstają w ten sposób niezwykle kompaktowe systemy, które precyzyjnie postrzegają środowisko w trójwymiarowej głębi i natychmiast interpretują uzyskane informacje. Zastosowania obejmują na przykład autonomiczną jazdę, robotykę czy urządzenia noszone do wykrywania upadków, które mogą reagować w czasie rzeczywistym.

Analiza roślin i wykrywanie biomarkerów

Inne zastosowania obejmują rolnictwo i medycynę. Drony wyposażone w specjalne sensory obrazowe mogą w przyszłości analizować rośliny z powietrza i na podstawie odbitego sygnału świetlnego oceniać stan zdrowia pól. Z kolei zespół prof. dr. Petera Haringa Bolívara pracuje nad wysoce czułymi sensorami, które mogą wykrywać najmniejsze cząsteczki – tzw. biomarkery. Dzięki temu choroby, takie jak czerniak, mogłyby być diagnozowane znacznie skuteczniej niż obecnie stosowanymi metodami laboratoryjnymi.

Uniwersytet w Siegen od wielu lat dysponuje międzynarodowo uznaną platformą do badań w tej kluczowej dziedzinie technologii – Centrum Systemów Sensorowych NRW (ZESS). Dzięki linii pilotażowej WISENT w nowym budynku badawczym INCYTE uniwersytet jeszcze bardziej rozwinie swoją rolę jako motor innowacji w zakresie inteligentnych systemów sensorowych. „Połączenie nowoczesnej infrastruktury, interdyscyplinarnych badań i ścisłej współpracy z przemysłem wyróżnia naszą lokalizację. Czyni nas to głównym punktem odniesienia w NRW w zakresie oprogramowania, sprzętu i integracji systemów w technologii sensorowej”, mówi Andreas Bablich.

Tło:

Projekt WISENT rozpoczął się we wrześniu 2025 roku i potrwa do końca 2028. Jest finansowany w ramach programu EFRE/JTF NRW 2021-2027. W sumie w projekcie bierze udział pięć interdyscyplinarnych katedr Uniwersytetu w Siegen:

– Prof. Dr. Peter Haring Bolívár (Technika wysokich częstotliwości i elektronika kwantowa)
– Prof. Dr. Benjamin Butz (Mikro- i nanoanaliza)
– Prof. Dr. Bhaskar Choubey (Obwody analogowe i systemy obrazowania sensorów)
– Prof. Dr. Michael Möller (Wizyjne systemy komputerowe)
– Prof. Dr. Ivo Ihrke (Obliczeniowe systemy sensoryczne i inżynieria komunikacji)

Oprócz tego w projekcie uczestniczą liczne firmy wspierające, w tym Siemens, Sony, BASF, IGI, Leybold, a także spin-offy Uniwersytetu w Siegen: EleQtron i PMD Technologies.