Der Titel der Eröffnungsveranstaltung „Technologies for the Future“ kann auch als Programm der Forschungsgruppe rund um Rektor Prof. Paolo Lugli gesehen werden. Denn die Forschung im Bereich der Sensortechnologien eröffnet neue Möglichkeiten im Bereich flexibel einsetzbarer elektronischer Bauelemente, die für innovative Produkte wie tragbare oder implantierte Komponenten in der Biomedizin oder intelligente Sensor-Systeme zur mobilen Qualitätssicherung im Agro-Alimentarbereich oder in der Umweltüberwachung benötigt werden.

Welche neuen Chancen bringen innovative Technologien in Bereichen wie Lebensmittelwissenschaften, Umwelt und Landwirtschaft oder Biotechnologie und -medizin? Geballte Inputs zu dieser Frage gab es am Montag, den 28. September, im Rahmen der Eröffnung der neuen Sensing Laboratories (Senslab) der Freien Universität Bozen am NOI Techpark. Im Rahmen eines ganztägigen Workshops mit fast 100 Teilnehmenden stellten international renommierte Expert*innen unter dem Titel „Technologies for the Future“ Forschungsneuheiten und innovative Ideen im Bereich der hochspezialisierten Mikro- und Nanotechnologie vor. Darunter auch das 20-köpfige Forschungsteam des Sensing Technologies Lab der unibz unter Leitung von Rektor Prof. Paolo Lugli, das die Entwicklung und Charakterisierung von innovativen Sensoren und elektronischen Komponenten mit dem neuen Labor im NOI Techpark vertiefen kann. 

„Eines der wichtigsten Ziele des Sensing Technologies Lab ist es, innovative und kostengünstige Technologien zu entwickeln, die zur Entwicklung Südtirols beitragen und die Wettbewerbsfähigkeit einiger Produktionszweige auch im Sinne der Smart Specialization Strategy der Provinz Südtirol steigern“, erklärt der Leiter der Forschungsgruppe und Rektor der unibz, Prof. Paolo Lugli. Bisher forschte sein Team in den Labors des Sensing Technologies Lab Campus Bozen vor allem im Bereich von gedruckten Sensoren. Der Druck von leitfähigen oder halbleitenden Tinten auf verschiedenste Materialien wie Plastikfolien, Papier oder Textilien erlaubt die Herstellung von kostengünstigen, umweltfreundlichen sowie extrem dünnen und flexibel einsetzbaren elektronischen Komponenten und Sensoren.

„Dank der guten Ausstattung des Senslab können wir nun einen Schritt weiter gehen und mit einem noch breiteren Spektrum an Technologien für elektronische Komponenten arbeiten“, erklärt der technologische Verantwortliche des Forschungsteams Enrico Avancini. „Somit können Forschende und Unternehmen den gesamten Herstellungsprozess solcher Teile kontrollieren, angefangen bei innovativen Materialien und Nanomaterialien.“  

Das neue Senslab im NOI Techpark wird fortan die Labors am Campus Bozen ergänzen. „Dank Methoden wie Fotolithografie, thermischer Verdampfung und Elektronenstrahlverdampfung oder chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) ist es dort möglich, noch präziser und feinstrukturierter zu arbeiten, mehr Materialien einzusetzen und Sensoren und elektronische Teile bis zu einer Auflösung von 1 Mikrometer zu entwickeln“, erklärt die Forscherin und stellvertretende Leiterin des Sensing Technologies Lab Luisa Petti. 

Die Struktur der elektronischen Mikroteile wird mit Hilfe einer lithographischen Maske hergestellt: Dafür wird lichtempfindlicher Fotolack durch eine spezielle Fotomaske belichtet, um dann die belichteten (oder unbelichteten) Stellen mit chemischen Mitteln aufzulösen. Diese Strukturen können dann auf beschichtete metallische, halbleitende und isolierende Materialien übertragen werden. Die chemische Gasphasenabscheidung ermöglicht auch die Herstellung und Beschichtung von Nanomaterialien wie Kohlenstoffnanoröhrchen und Graphenen. Darüber hinaus können in den Labors des Sensing Technologies Lab Sensoren und andere elektronische Teile charakterisiert und dank hochsensibler Geräte bis hin zu ihrer atomischen Struktur analysiert werden. 

Das Anwendungsfeld dieser Zukunftstechnologien ist laut Prof. Paolo Lugli extrem breit. Denn nanobasierte Sensoren, Aktoren, Batterien, Nanogeneratoren und Schaltungen erlauben es für unterschiedlichste Bereiche intelligente Systeme und Hilfsmittel zu entwickeln – von smarten Kontaktlinsen und aktiven Textilien über die Energiegewinnung im Bereich Internet of Things bis hin zur Qualitätskontrolle bzw. Automatisierung in der Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie. Ein Beispiel dafür? Ein aktuelles Projekt des Sensing Technologies Lab mit dem Istituto Italiano di Tecnologia in Genua, in dem an einem intelligenten Handschuh gearbeitet wird, mit dem der Reifegrad von Früchten direkt auf dem Feld festgestellt werden kann. 

Das Senslab der unibz und der internationale Workshop zu seiner Eröffnung konnten mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) aus dem Förderzeitraum 2014 - 2020 finanziert werden. Im NOI Techpark ist das neue Labor der unibz Bestandteil des Sensor System Technologies Lab, in dem auch das Center for Sensing Solutions von Eurac Research angesiedelt ist. 

(su)