Anpassungsfähige sensorische „Haut“ mit in Echtzeit wandelbaren Fähigkeiten
Die Verflechtung mehrerer Disziplinen und verschiedener Fachgebiete hat in der Vergangenheit zu einem enormen Wachstum und Fortschritten angespornt, die sonst kaum denkbar wären. Und das Projekt NANOARCHITECTRONICS führt die nächste große Fusion an. In der Konvergenz von Nanotechnologie, hierarchischen Architekturen und Elektronik liegt das Versprechen der Entwicklung von wegweisenden sensorischen Oberflächen und intelligenten „Häuten“ mit bislang unvorstellbaren Fähigkeiten. NANOARCHITECTRONICS vereinte 13 Partner aus acht europäischen Ländern, um eine gemeinsame Sprache, eine theoretische Grundlage und einen Forschungsfahrplan zu definieren. Neben der Vereinheitlichung von Konzepten und Strategie brachte das Konsortium mit zahlreichen Aktivitäten im Sinne von Zusammenarbeit und Verbreitung den Ball ins Rollen. Eine Vision für Sensorik NANOARCHITECTRONICS ermöglicht die gegenseitige Annäherung konventioneller Prinzipien elektromagnetischer Systeme an hierarchische Architekturen im Nanomaßstab. Resultat dessen werden innovative rekonfigurierbare und anpassungsfähige Systeme sein, die über das gesamte elektromagnetische Frequenzspektrum hinweg ansprechen. Das Projektforscherteam sieht das Gebiet als wegweisend in der Entwicklung synthetischer Sensoriksysteme an, die auf natürliche Weise mit uns interagieren. Projektkoordinator Stefano Maci erklärt dazu: „Das neue Feld zielt auf sensorische Schnittstellen zwischen einem Subjekt (Person oder System) und der Umgebung ab. Aussehen werden sie wie synthetische, wandelbare Häute. Diese Schnittstellen werden ihre Funktionalitäten kognitiv weiterentwickeln, um Verbindungen und überwachende/sensorische Fähigkeiten zu maximieren.“ Bestimmend für die Gegenwart, richtungsweisend für die Zukunft Das für die Schaffung einer Standardsprache konzipierte NANOARCHITECTRONICS wird klare Grenzen für die aktuelle Forschung und einen Fahrplan für die Zukunft definieren. Für eine neu aufkommende Disziplin, die aus der Annäherung zahlreicher Spitzentechnologien wie etwa Nanophotonik, Plasmonik, Nanoelektronik und intelligenten Werkstoffen entstanden ist, war das keine leichte Aufgabe. Das Konsortium entwickelte ein Rahmenwerk auf Grundlage von drei neuartigen Forschungsbereichen, von denen jeder eine Schnittmenge aus zahlreichen anderen Gebieten verkörpert. Diesen Bereichen gemeinsam sind Werkstofftechnik im Nanobereich und skalenübergreifendes Design zur Modellierung. Auf Basis dieser definierten Forschungsbereiche entwickelte das Team den strategischen Fahrplan, der die Lücke zwischen theoretischer Forschung und sich an gesellschaftlichen Anforderungen und industrieller Wettbewerbsfähigkeit orientierender Forschung schließen wird. Er beinhaltet einen Zeitplan und Empfehlungen für die Forschung in Richtung der Realisierung einer „Rundum-Konnektivität“, die Europas Führungsrolle in Schlüsselbereichen festigen und sie in neu aufkommenden Bereichen stärken wird. All die harte Arbeit und die detailreichen Ergebnisse wurden auf vielfältige Weise genutzt, was zu hervorragenden Resultaten führt. NANOARCHITECTRONICS hat das NTX Virtual Centre eingerichtet, um die Partner bei der Verbreitung des NANOARCHITECTRONICS-Paradigmas innerhalb der Fachwelt der Forschung und Industriezweige zu unterstützen und ihr Forschungspotenzial zu stärken. Das Joint Common Repository enthält Daten, Ergebnisse, Modelle und Werkzeuge für Forschergruppen, die an Nanoarchitektronik-Projekten arbeiten. Internationale Zusammenarbeit bildete den Schwerpunkt von drei Aktivitäten, die sich an die Forschungsgemeinschaft, die lokale Regierung und öffentlich-private Partnerschaften richten. Vielfältige internationale Veranstaltungen wie etwa Workshops und Arbeitssitzungen auf Konferenzen wurden organisiert und das Forscherteam nahm an Veranstaltungen dieser Art teil. Auch drei spezielle Doktorandenkurse fanden statt. Das Projekt NANOARCHITECTRONICS hat nicht nur einheitliche Konzepte entwickelt, sondern auch eine Vielzahl von Einrichtungen vereint, die mit ihrer Arbeit diese innovative Technologie anführen. Wie Maci abschließend feststellt, kann NANOARCHITECTRONICS „die Bildung einer breit gefächerten Gemeinschaft aus derzeit 50 Partnern sowie die Definition einer Leitvision für die neue Schlüsseltechnologie der nanostrukturierten Schnittstellen im größeren Kontext der Nanotechnologie“ als Erfolge verzeichnen. Insbesondere die akademisch-industrielle Partnerschaft des Netzwerks FORESEEN, Urheber des Konzepts der Nanoarchitektronik und des gegenwärtigen Projekts, wurde von ursprünglich 33 Partnern auf 50 erweitert. Diese Gruppe hat sich zusammen mit 72 weiteren Institutionen aus den Bereichen Spintronik, Metamaterialien und Nanophotonik der Leitvision für nanostrukturierte Schnittstellen verschrieben. Mit NANOARCHITECTRONICS hat dieses Flaggschiff nun Segel gesetzt.
Schlüsselbegriffe
NANOARCHITECTRONICS, Schnittstelle, sensorisches Erfassen, Haut, Fahrplan, intelligent, elektromagnetisch, hierarchische Architektur, Nanotechnologie, Nanomaßstab, sensorische Schnittstelle, Nanophotonik, Plasmonik, Nanoelektronik