BAYFLEX - Bayessche Inferenz mit Hilfe flexibler Elektronik für elektrophysiologische Anwendungen
Laufzeit: 01.04.2023 - 30.09.2026
Fördersumme: 471.455,00€
Geldgeber: EU
Kurzbeschreibung:
Die langfristige Vision von BAYFLEX besteht darin, eine radikal neue Technologie zu entwickeln, die kostengünstige, umweltfreundliche organische Elektronik für probabilistisches Rechnen nutzt, um eine kontinuierliche und datenschutzkonforme Überwachung von Biosignalen auf flexiblen Substraten zu ermöglichen.
Die Vorstellung von flexiblen, umweltfreundlichen KI-Sensoren mit integrierter On-Chip-Klassifizierung geht weit über den Bereich biomedizinischer Geräte und den verbesserten Zugang zur Gesundheitsversorgung hinaus. Diese Technologie bietet das Potenzial, Sensordaten an den Rändern großer Netzwerke effizient zu verarbeiten. Um dieses Ziel zu erreichen, wird BAYFLEX ein System demonstrieren, das ein Pflaster mit aktiven physiologischen Sensoren enthält, die auf organischen Materialien basieren und mit dem weichen Gewebe des menschlichen Körpers interagieren. Zusätzlich umfasst dieses System Klassifizierungsschaltkreise (~100 Transistoren), die mithilfe der Technologie der Dünnen organischen Flächenelektronik (TOLAE) gefertigt werden.
Diese Schaltungen nutzen impulsgebende Neuronen, die in organischen Dünnschichttransistoren (OTFTs) realisiert sind, um die nicht-stationären elektrischen Signale der Sensoren in stochastische Bitströme umzuwandeln. Die anschließende Klassifizierung der Daten erfolgt durch Bayessche Inferenz, implementiert in Schaltkreisen aus kaskadierten Muller-C-Elementen. Dank der besonderen Eigenschaften organischer elektrochemischer Transistoren (OECTs) strebt BAYFLEX die Entwicklung dynamischer Muller-C-Elemente mit einer geringen Anzahl von Transistoren an. Das Pflaster wird in einem Experiment an gesunden Probanden getestet.
Das Projekt bringt ein interdisziplinäres Konsortium zusammen, das über Fachwissen in der Modellierung neuartiger Bauelemente, im biologisch inspirierten Schaltungsdesign, im maschinellen Lernen mit elektrophysiologischen Daten (einschließlich eines KMU) sowie in der Fertigung von OTFTs und OECTs verfügt. BAYFLEX strebt eine Verbreitung der Ergebnisse an verschiedene Zielgruppen an: Wissenschaftler über Veröffentlichungen in (Open-Access-)Fachzeitschriften mit hohem Einfluss und auf Konferenzen; industrielle Partner und Endnutzer über ein industrielles Beratungsgremium, einen Workshop und Demonstrationen auf ausgewählten Fachkonferenzen; die breite Öffentlichkeit durch die Schaffung eines übertragbaren Workshops für nicht-wissenschaftliche Gemeinschaften sowie die Ausbildung der nächsten Generation von Experten durch spezialisierte Schulen und Workshops.
Kontakt:
© Kai Schmidt /IAP
Direktor des Instituts für Angewandte Physik
NameProf. Dr. Karl Leo
Professor für Optoelektronik
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