Apr 01, 2014
Kommunikationssysteme auf einem Stück Folie oder gar Papier
Große Freude an der Technischen Universität Dresden (TUD) und beteiligten Partneruniversitäten: Der von der TUD koordinierte Forschungsprojektantrag FFlexCom wurde genehmigt! FFlexCom ist eines von 16 neuen Schwerpunktprogrammen (SPP) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und steht für High Frequency FlexiblebBendable Electronics for Wireless Communication Systems. 72 SPP Anträge wurden in zahlreichen Bereichen (Geistes- und Sozialwissenschaften, Lebenswissenschaften, Naturwissenschaften und Ingenieurwissenschaften) eingereicht; 16 davon wurden bewilligt.
Prof. Frank Ellinger von der Fakultät Elektrotechnik und
Informationstechnik der TUD ist Sprecher und Initiator
von FFlexCom und beschreibt das Forschungsvorhaben wie
folgt:
„Bisherige Kommunikationssysteme werden auf mechanisch starren
Leiterplatten implementiert. Neuartige Ansätze auf Basis von
Dünnfilmsubstraten, Drucktechniken und organischen Technologien
zeigen, dass die Realisierung von mechanisch flexiblen,
biegbaren und dehnbaren elektronischen Systemen auf einer
dünnen Folie (PET-Material, wie bei Overhead-Folien, die wir
alle kennen) oder gar gewöhnlichem Papier möglich ist. In
FFlexCom sollen diese Technologien zur Realisierung von
drahtlosen Kommunikationssystemen eingesetzt werden.“
Diesbezüglich müssen die Forscher aber noch zahlreiche
Grundlagenprobleme lösen und die Technologien massiv
verbessern. So sind Transistoren in flexiblen Technologien im
Vergleich zu herkömmlichen Halbleitertechnologien relativ
langsam, da die Elektronenbeweglichkeit in den flexiblen
Substraten bisher leider recht klein ist. Da
Kommunikationssysteme aber typischerweise bei Frequenzen im
MHz-Bereich oder darüber hinaus arbeiten, müssen die
Geschwindigkeiten der bisherigen flexiblen Transistoren
deutlich erhöht werden sowie neuartige Schaltungskonzepte,
Systemarchitekturen und Materialen erforscht werden. Die
Energieversorgung erfolgt durch gedruckte flexible Batterien,
die als Laborsamples bereits verfügbar sind. Da diese
mechanisch flexiblen Kommunikationssysteme nur aus einem Stück
Folie oder Papier bestehen, erschließen sich völlig neue
Einsatzgebiete für die Funktechnik.
Folgende Anwendungsbeispiele sind möglich:
- Medizintechnische Sensoren auf dem Körper. Ein Pflaster könnte eventuell einmal Daten bezüglich Wundheilung drahtlos übertragen.
- Logistikanwendungen: Ein Stück Folie oder gar Papier könnte aktiv Daten senden und empfangen. So könnte sich z.B. ein verlorener Koffer selbständig und über größere Distanzen melden. Ein Lesegerät, das sich wie bei RFID- oder Barcode-Technologien in unmittelbarer Nähe befinden muss, wird nicht mehr benötigt.
- „Handy“, das in Kleidung integriert werden kann.
- Funkmodul für ein interaktives Lesegerät, das nur noch aus einem Stück dünner und leichter Folie besteht.
Falls es in Zukunft einmal möglich sein sollte, diese Systeme aus rein organischen Halbleitern zu realisieren, wären auch Einweganwendungen denkbar, da dann neben der kostengünstigen Produktion auch eine umweltfreundliche Entsorgung ohne Giftstoffe bzw. ein einfaches Recycling möglich wäre. „Diesbezüglich liegt ein weiter und steiniger, aber vor allem auch extrem spannender Weg vor uns“, so Prof. Ellinger.
FFlexCom startet 2015 und wird für mindestens drei und maximal sechs Jahre von der DFG gefördert. Für die ersten drei Jahre wurde eine Fördersumme von 5 Millionen Euro bewilligt.
Informationen für Journalisten:
Prof. Frank Ellinger
Tel.: +49 351 463-38735