Projekt SIM-Qpla
Laufzeit: 01.10.2021 - 30.09.2024
Förderkennzeichen: 13N15945
Wessling Projektseite SIM-QPla
Das Projekt SIM-QPla soll die grundlegende Technologie für die schnelle, robuste und kosteneffektive spektrale Mikroskopie im mittleren Infrarot (MIR) auf der Basis von verschränkten Photonen, Mikrofluidik und KI-gestützter Datenauswertung erarbeiten. Des Weiteren werden Forschungsarbeiten für den Einsatz der Technologie in der mobilen und automatisierten Mikroplastik-Identifikation in der Umweltanalytik durchgeführt.
Ein neues Verfahren der Quantenoptik, die Messung mit verschränkten Photonen, erlaubt es, Spektroskopie und Mikroskopie im mittleren Infrarot umzusetzen, ohne dafür Quellen oder Detektoren in diesem Spektralbereich zu benötigen. Dies ermöglicht den Einsatz von kostengünstigen und robusten Kameras und zusammen mit leistungsstarken NIR Laserdioden den Bau von kompakten Geräten. Diese Messung reduziert die Probenaufarbeitung drastisch und ermöglicht so erstmals eine vor Ort Analytik.
Zur Marktauglichkeit des quantenoptischen Konzepts sind Basistechnologien erforderlich, damit die speziellen Anforderungen für den Einsatz in der spektralen Quantenmikroskopie erfüllt werden können. Hauptziel dieses Projekts ist daher die Erarbeitung der Grundlagen für folgender “Enabling Technologies” für den Einsatz in der MIR Quantensensorik:
- ultra-helle Quanten-Lichtquelle zur spektralen Quanten
- Mikroskopie
- neuartiger, leistungsstarker Diodenlaser
- neuartige KI-gestützte Datenauswertung
- spezielle Mikrofluidik für Messungen in wässrigen Medien
Das Vorhaben ebnet den Weg von Laboraufbauten hin zur breiten Nutzbarkeit in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik. Die Kommerzialisierung des Gesamtsystems erfolgt durch einen europaweit führenden Anbieter analytischer Leistungen. Das System und seine Komponenten werden einen Durchbruch in der Anwendung der Quantensensorik bringen und in zahlreichen weiteren Anwendungen einsetzbar sein.