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Sensorik www markttechnik de Nr 39 2024 28 MECS-Technologie ermöglicht Skalierung auf Stückzahlen bis in die Milliarden »Gassensoren werden allgegenwärtig sein« Dem Team von FaradaIC ist es erstmals gelungen die Funktionen elektrochemischer Sensoren in einem einzigen Chip zu integrieren Für die Gassensorik bedeutet das einen enormen Innovationssprung denn mit der proprietären MECS-Technologie lassen sich deutlich kleinere langlebigere kostengünstigere Sensoren herstellen – und das in hohen Stückzahlen Rainer Ihra Head of Business Development von FaradaIC gibt Einblicke in die Funktionsweise und die Zukunftsaussichten der Technologie Markt Technik Die Jury des AMA-Innovationspreises hat Ihr Team für das Entwicklungsprojekt Micro-Electro-Chemical-Systems-Technology – kurz MECS-Technology – mit dem Sonderpreis »Junges Unternehmen« ausgezeichnet Kriterien hierfür waren hohe Innovationskraft und großes Marktpotenzial Bitte beschreiben Sie kurz was die MECS-Technologie auszeichnet und wie sie funktioniert Rainer Ihra Unter den zahlreichen Auszeichnungen die wir in den letzten zwölf Monaten erhalten haben ist der AMA-Innovationspreis für junge Unternehmen eine ganz besondere die uns sehr stolz macht Mit Landesunterstützungen aus Berlin und Brandenburg ist es uns als erstes Unternehmen gelungen die Funktionen eines elektrochemischen Sensors direkt auf einen Chip zu integrieren was die Jury des AMA-Innovationspreises am meisten überzeugt hat Wir nennen diese neue Integrationsfähigkeit MECS-Technology Analog der MEMS-Technologie der Kombination von Mikroelektronik und Mechanik beginnt für uns ein neues Zeitalter der Sensorsysteme basierend auf der Kombination von Mikroelektronik mit chemischen Materialien Welche Vorteile bietet die MECS-Technologie im Vergleich zu herkömmlichen elektrochemischen Gassensoren? Elektrochemische Gassensoren nutzen elektrochemische Reaktionen um chemische Informationen in elektrische Signale umzuwandeln Bisher sind solche Gassensoren sehr aufwendig in der Herstellung haben eine große Bauform von der Größe einer Walnuss und sind wenig robust Die neuen MECS-Sensoren lassen sich in üblichen MEMS-Fabriken kostengünstig in hohen Stückzahlen herstellen sie bleiben stabil auch bei hohen Temperaturen von 85 Grad Celsius und sie lassen sich mit einer Größe von ca 2 × 2 Millimetern leicht in IoT-Anwendungen integrieren Wie ist es Ihnen gelungen diese technologischen Vorteile zu realisieren? Anders gefragt wie haben Sie es geschafft die Bauteile so viel kleiner langlebiger und günstiger zu machen als es bislang möglich war? Nach über 20-jähriger gemeinsamer Forschung ist es Dr Ryan Guterman und Dr Alexey Yakushenko gelungen einen Elektrolyt herzustellen der – anders als bei bisherigen elektrochemischen Sensoren – aus einem Feststoff besteht der direkt mit Halbleiterprozessen verarbeitet werden kann Dieses wohlbehütete Geheimnis ist das Kernstück unserer Technologie das es uns ermöglicht die Sensoren zu miniaturisieren mit allen weiteren Vorteilen der höheren Robustheit zu einem günstigeren Preis Können Sie uns einen Einblick in den Herstellungsprozess der MECS-Sensoren geben? Die Herstellungsschritte sind ähnlich wie bei MEMS-Sensoren das heißt der erste Schritt besteht auch hier in der Konzeption und Simulation des MECS-Sensors mit dem Ziel die Funktionalität und Leistung des Sensors zu optimieren Auf einem Substrat werden zuerst Rainer Ihra FaradaIC „ Die neuen MECS-Sensoren lassen sich in üblichen MEMS-Fabriken kostengünstig in hohen Stückzahlen herstellen Tatsächlich reden wir mit unseren Kunden über mehrere Millionen bis Milliarden von Gassensoren jährlich in Bereichen die vorher nicht denkbar waren “ Bi ld er Far ad aI C