Als Sinnesorgane der Technik spielen kleinste Sensoren wie Mikrofone und Ultraschallsensoren eine wichtige Rolle. Sie erfassen als ‚digitales Ohr‘ akustische Signale und erlauben schnelle Untersuchungen. Ziel des Forschungsprojekts ‚Listen2Future‘ ist es, kleinste mikro-elektro-mechanische Sensoren (MEMS-Sensoren) zu global wettbewerbsfähigen Kosten in die Serienproduktion zu bringen und sie für eine Vielzahl von Anwendungen für Industrie und Medizin bereitzustellen. Die Forschungen sollen höhere Bildauflösungen bei Ultraschallsonden, robuste Mini-Hörhilfen mit erstklassiger Klangqualität und geringem Energieverbrauch hervorbringen. Im Fokus stehen auch tragbare Ultraschall-Pflaster etwa zur Früherkennung von Herzkrankheiten und Ultraschallgeräte für schnelle Infektionskontrollen bei Säuglingen. In der Industrie soll eine kontinuierliche Qualitätskontrolle von Materialien sowie die intelligente Überwachung der Energieinfrastruktur umgesetzt werden.

Kleinste MEMS-Mikrofone sorgen in Hörgeräten und Hörsonden, im Smartphone oder Freisprecheinrichtungen für eine perfekte Klangqualität bei geringem Energieverbrauch. In der Medizin gehört Ultraschall zu den gängigsten Untersuchungen und wird in der Schwangerschaftskontrolle, der Untersuchung von Schilddrüse, Leber oder Herz eingesetzt. Die Industrie nutzt Ultraschall, um Reibung, Vibrationen und Schadstellen zu ‚hören‘. Damit werden in der Instandhaltung und vorausschauenden Wartung Probleme leichter und schneller geortet. Doch noch haben die Geräte ihre Grenzen: Sie arbeiten nicht in jedem Frequenzbereich gleich gut, liefern nur Momentaufnahmen und sind oft groß und teuer.

Das Forschungsteam arbeitet daher an kleinen, piezo­elektrischen Ultraschallsensoren und Mikrofonen basierend auf neuartigen, flexiblen Dünnschichtmaterialien. Durch neue Materialien und Sensor-Konzepte soll die Elektronik präzisere Signale und Bilder bieten sowie ein höheres Klangerlebnis liefern, und zudem auch dehnbar und flexibel anpassbar sein und dabei wenig Energie verbrauchen. Die Forschungen laufen über die gesamte Entwicklungskette –  vom Material, dem Design, der Signalverarbeitung, den Aufbau- und Verbindungstechnologien, Softwareentwicklungen und Künstlichen Intelligenz Algorithmen bis zur miniaturisierten und integrierbaren Systemlösung.

Das Projekt ‚Listen2Future‘ – Acoustic sensor solutions integrated with digital technologies as key enablers for emerging applications fostering Society 5.0 – läuft drei Jahre und umfasst ein Projektvolumen von rund 30 Mio. Euro. Es wird aus Investitionen der Industrie, Förderungen der einzelnen beteiligten Länder sowie dem KDT-JU (Key Digital Technologies Joint Undertaking) Programm der Europäischen Union finanziert.

27 Partner aus sieben Ländern

Die beteiligten Unternehmen spiegeln das Zusammenspiel aus Wissenschaft und Wirtschaft, aus der Material-, Halbleiter, Elektronik- und Medizintechnik, der Forschung und Softwareentwicklung aus ganz Europa wider:

• Österreich: Infineon Technologies Austria (Projektleitung), Silicon Austria Labs, GE Healthcare Austria
• Belgien: Pulsify Medical, IMEC Interuniversitair Micro-Electronica Centrum
• Tschechien: Vysoke Uceni Technicke v Brne, Ustav Teorie Informace a Automatizace av cr VVI, Institut Mikoelektronickych Aplikaci SRO
• Deutschland: Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung, Codasip, Infineon Technologies, Infineon Technologies Dresden, Inoson, Path Medical, Technische Universität Darmstadt, Technische Universität München
• Niederlande: Solmates, Sonion Nederland, Universiteit Twente
• Norwegen: Elliptic Laboratories, Sintef, Sonitor Technologies
• Spanien: Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Dasel, New Born Solutions, SMD Inductor de Analgesia, Universidad de Granada