Flexibel, waschbar – und bald auch in großen Mengen? Effiziente Polymer-Sensoren zur Serienreife führen

„Unser Ziel ist, eine neuartige Produktionsanlage zu bauen, um Nanokomposit-Kraftsensoren künftig kostengünstig und in größeren Serien als bisher möglich herzustellen“, sagt Joseph Stephens. Nanokomposit-Kraftsensoren sind sehr leistungsstarke Messgeräte, die das Gewicht einer Stecknadel und 40 Liter Wasser messen können. Sie bestehen aus einem sehr flexiblen und dehnbaren Polymer, wie zum Beispiel Silikon, die mit leitfähigen Nanopartikeln vernetzt sind. Zudem sind sie waschbar, was sie unter anderem für die Integration in Textilien sehr attraktiv macht. Allerdings ist die Herstellung bisher sehr aufwendig. Aktuell können maximal um die 200 Stück in acht Stunden gefertigt werden. „Mit NanoSens möchten wir eine Anlage entwickeln, die in etwa 13.000 Sensoren pro Tag herstellen kann“, so Stephens.

Bald auch für Consumer

Durch die größere Verfügbarkeit ergeben sich mehr Einsatzmöglichkeiten. Das neue Fertigungsverfahren soll dafür sorgen, dass die Elektronik in Consumer-Produkten zum Einsatz kommt, was bisher aufgrund zu hoher Kosten in großer Serie nicht möglich war. Das würde den Einsatz als integrierte Sensorik in Kleidungsstücken als Wearables ermöglichen, die für die Verwendung in Telemedizin und Leistungssport für digitale Gesundheits- und Fitnessanwendungen geeignet sind.

Damit diese Vision Wirklichkeit werden kann, erhält das Team über einen Zeitraum von 18 Monaten eine Förderung im Rahmen des Exist-Forschungstransfer-Programms in Höhe von 900.000 Euro. Das gibt Freiheit, um beispielsweise auch Unternehmensprozesse und -strukturen zu entwickeln. Zusätzlich wird das Team vom Gründungsnetzwerk Saxeed im Rahmen der „Master Class“ begleitet.

Jede und jeder im Team hat bereits seine festen Aufgaben: Rajarajan Ramalingame ist der Ideengeber des Gründungsteams und für die Entwicklung von Nanokomposit-Sensormaterialien zuständig. Er gestaltet den Syntheseprozess verschiedener Polymermaterialien, die Realisierung von Sensoren sowie die Optimierung und Charakterisierung der Sensorparameter. Zukünftig soll er auch die Geschäftsführung des Unternehmens übernehmen. Dr. Sonia Bradai wird vor allem das Formgebungsmodul entwickeln und für die Integration der Synthese- und Formgebungsmodule zuständig sein. Rick Henkner kümmert sich um die Entwicklung der Funktionseinheiten, Nachbearbeitungs- und Paketierungsanlage sowie für die Montage und Inbetriebnahme der Produktionslinie. Joseph Stephens, ehemaliger Technologiescout und Gründungsberater beim Gründungsnetzwerk Saxeed, übernimmt die Kaufmännische Leitung.

Das Team von NanoSens

Zum Team von „NanoSen“ gehören Joseph Stephens, Rajarajan Ramalingame, Rick Henkner und Dr. Sonia Bradai. Ramalingame und Bradai sind seit vielen Jahren Wissenschaftliche Mitarbeiterin beziehungsweise Mitarbeiter an der Professur Mess- und Sensortechnik (Leitung: Prof. Dr. Olfa Kanoun). Stephens und Rick bringen ihrerseits ihre Expertise aus den Fakultäten Wirtschaftswissenschaften und Maschinenbau in das internationale und interdisziplinär breit aufgestellte Team ein.

Prof. Dr. Olfa Kanoun unterstützt das Gründungsteam als Mentorin, zum Beispiel in den Bereichen flexible Polymersensoren, Impedanzspektroskopie, selbstversorgende drahtlose Sensoren, Energy Harvesting und Energieübertragung.