SmartLab2 - Umformung von Folien mit bereits aufgebrachten elektronischen Komponenten zur Herstellung von Lab-on-a-Chip-Testträgern mit erweiterten Funktionalitäten.

Dieses Projekt hat zum Ziel, Labor-Consumables aus umgeformtem Kunststoff (z.B. Eppendorf-Tube, vor-Ort-Diagnostik-Testträger) mit eingebrachter Sensorik (T-Sensor, Elektroden) als Funktionsmuster herzustellen. Dabei soll die Sensorik bereits auf das zweidimensionale Foliensubstrat aufgebracht und erst anschließend zu einer 3D-Struktur umgeformt werden, was den Aufbringungsprozess der Sensorik bedeutend vereinfacht. Durch integrierte Sensorik direkt in die Laborgeräte wird eine kontinuierliche Überwachung der Probe und Prozessschritte mit einer hohen Genauigkeit erzielt. Die feste Anordnung der Sensorik ersetzt dabei den manuellen Aufbau dieser im Labor, wodurch Fehlmontagen verhindert und die Reproduzierbarkeit von Messergebnissen gesteigert werden. Die geplante Ausweitung des Konzepts auf Mehrlagenverbünde wird die Funktionalität des Consumables (z. B. Einsatz in harschen Umgebungsbedingungen, Einbringung von Elektrolysezellen) weiter steigern. Diese Aspekte tragen in besonderem Maße zu einer Qualitätssicherung von Laboranalysen bei. Um die Aufgabenstellung zielgerichtet verfolgen zu können, wird der Umformprozess im Vorfeld gestützt von einer neuen Simulationsherangehensweise betrachtet, was einen besonders effektiven Entwicklungsprozess ermöglicht. Zur Realisierung des Projekts sollen etablierte Technologien (direkter Druck von Sensorik, Mikrothermoformen von Foliensubstraten) erstmals kombiniert werden, um bestehende Prozesse effizienter zu gestalten bzw. neue Produktklassen (smartes Labor-Consumable) zu ermöglichen.

Ansprechpartner: Philip Koch
Tel: +49 761 203-54018
Email: philip.koch@hahn-schickard.de

Projektbeginn: 01.11.2022
Projektende: 31.10.2024

Philip Koch (Prof. Dr. Roland Zengerle)

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Anwendungsentwicklung
Prof. Dr. Roland Zengerle
Georges-Koehler-Allee 103
79110 Freiburg

Telefon: +49 761 203 73211
Fax: +49 761 203 73299
http://www.imtek.de/anwendungen/

Accensors GmbH, Espelkamp Koordinator, Entwickler und Hersteller von gedruckter Sensorik auf Foliensubstrat und Skalierungspartner für den 3D-Thermoformprozess zur Erstellung von sensorbasierten Probengefäßen. Espelkamp OrelTech GmbH, Berlin Entwicklung von speziellen Drucktinten zur Herstellung von Foliensensoren SimpaTec Simulation & Technology Consulting GmbH, Aachen Entwicklung der Simulationssoftware zur Verzugsberechnung des Sensorlayouts durch den 3D-Thermoformprozess Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., Freiburg Forschungseinrichtung, Erforschung des 3D-Thermoformprozesses von Foliensensoren

• BMBF

Lab-on-a-Chip / Sensorsysteme / Verformungssimulation / Simulation & Modellierung / Aufbau- und Verbindungstechnik