Der Europäische Forschungsrat ERC fördert zwei innovative Ideen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Für die ersten Schritte auf dem Weg aus der Grundlagenforschung erhalten die Projekte nun jeweils fast 150.000 Euro. Die sogenannten „Proof of Concept Grants“ dienen dazu, anwendungsrelevante Forschungsarbeiten für den Markt weiterzuentwickeln. Die beiden Projekte beschäftigen sich mit der Analyse von biologischen Proben beziehungsweise mit der Datenübertragung mittels Licht.
SCOOTER - Silicon-organic hybrid transceivers for terabit/s data networks
„Der Datenhunger der digitalen Gesellschaft bringt die Kommunikationsnetze und Datenzentren an ihre Grenzen“, erklärt Professor Christian Koos von den Instituten für Photonik und Quantenelektronik sowie Mikrostrukturtechnik des KIT. „Kompakte, energieeffiziente Sender- und Empfängereinheiten für optische Netzwerke sind der Schlüssel dazu, diese Engpässe zu überwinden.“ Das Projekt SCOOTER zielt darauf ab, eine serielle Datenübertragung von über 100 Gigabit pro Sekunde zu ermöglichen und gleichzeitig die hohen Anforderungen der Mikrointegration und der Energieeffizienz von Chips zu erfüllen. Grundlage sind winzige Bauteile aus Silizium und speziellen Polymeren, die elektrische und optische Signale ineinander umwandeln. Forschungsarbeiten am KIT haben gezeigt, dass solche Modulatoren nicht nur schneller als herkömmliche Bauteile sind, sondern auch wesentlich weniger Energie verbrauchen und sich kostengünstig in großen Stückzahlen auf Mikrochips integrieren lassen. Sie sind damit hervorragend für die Datenübertragung in zukünftigen Ethernet-Verbindungen geeignet, mit denen Datenraten von 400 bis 1000 Gigabit pro Sekunde möglich werden. Mit den Mitteln des ERC analysiert SCOOTER nun die Chancen in einem Milliardenmarkt und erstellt einen Businessplan als Grundlage für Gespräche mit Investoren und die Gründung eines Startups.
LockChip - A custom lock chip for compact NMR
Chemische Analysen vor Ort und in Echtzeit durchzuführen – ohne aufwendige Aufbereitung im Labor –, beschleunigt Grundlagenforschung und Produktionsprozesse gleichermaßen, beispielsweise in den Bereichen Umweltschutz-, Material- und Qualitätsprüfung oder Chemie-, Pharma- und Nahrungsmittelindustrie. Die Spektroskopie mittels Kernspinresonanz (NMR) bietet sich hier an, da sie vielseitig, genau und molekül-spezifisch ist. In den letzten Jahren sind NMR-Geräte kleiner, mobiler und günstiger geworden, da bessere Auswert-Elektronik es erlaubt, kleinere Magneten zu nutzen. „Ein noch nicht zufriedenstellend gelöstes Problem ist die Abhängigkeit der Messung von der Umgebungstemperatur“, sagt Professor Jan G. Korvink vom Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT. Um den Temperatureffekt herausrechnen zu können, werden bekannte Eichsubstanzen in die Probe gemischt oder in einem zweiten benachbarten NMR-Gerät ausgewertet, was aber je nach Prozess zu weiteren Nachteilen führt. LockChip behebt diese Nachteile. Der eigenständige NMR-Detektor ist so klein, dass er kaum Platz im Hauptdetektor verbraucht und dessen Magnetfeld nicht stört. Und da er die Eichsubstanzen nicht ins Messvolumen freigibt, kommt es nicht zur Kontamination der Probe. Im Rahmen von LockChip entwickelt Korvink am KIT und innerhalb des Startups Voxalytic GmbH das Produkt weiter und bereitet den Eintritt in den wachsenden Markt vor.
Der Europäische Forschungsrat ERC ist die europäische Förderorganisation für exzellente Grundlagenforschung. Die Proof of Concept-Grants im Wert von je € 150.000 können etwa zum Schutz von geistigem Eigentum, zur Untersuchung von Geschäftsmöglichkeiten oder zur technischen Validierung verwendet werden. Das ERC möchte auf diese Weise die Kluft zwischen Grundlagenforschung und der frühen Phasen ihrer Kommerzialisierung überbrücken.
Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz, technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.