Ziel entsprechender Forschungsaktivitäten ist die Entwicklung von persönlichen Überwachungssystemen, die in Textilgewebe oder Kleidungsstücke integriert werden können. Dabei konzentrieren wir uns auf zwei Aspekte: die kontinuierliche Aufzeichnung und Überwachung physiologischer Daten und die Verbesserung der Sensor-Haut-Grenzflächen.

Eine hohe Zuverlässigkeit ist unabdingbar für den sicheren Betrieb von lebenserhaltenden Systemen. Die Lebensdauer von Implantaten etwa hängt stark vom Design, von den verwendeten Materialien und von deren Verarbeitung ab. Die Empa verfügt über eine umfassende Erfahrung bei der Bewertung der Zuverlässigkeit von Systemen und Geräten mit Methoden wie der Fehlerart- und Effektanalyse (FMEA), der Fehlerbaumanalyse (FTA) und anderen Verfahren sowie in der Charakterisierung und Ausfallanalyse von elektronischen, photonischen und mechanischen Materialien und Geräten. Die wichtigsten Werkzeuge, die hierbei zur Anwendung kommen, sind zerstörungsfreie Prüftechniken wie Ionen- (FIB) und Elektronenmikroskopie (SEM, TEM), Röntgenmikroskopie und -tomographie, Ultraschall- und optische 3D-Bildgebung, Datenerfassung und Bildverarbeitung. Diese Techniken werden auch zur Analyse von biologischen Materialien und Implantaten verwendet. Forschungsprojekte der Empa befassen sich beispielsweise mit implantierbaren passiven Spannungssensoren, die mit Ultraschall abgelesen werden können. Weitere Methoden sind die Röntgenphasenkontrastrekonstruktion von Weichteilen, beispielsweise für die Mammographie, die mikroskopische Untersuchung von trabekulären und kortikalen, also zentralen und peripheren Knochenstrukturen, sowie die Bestimmung der lokalen Beanspruchung, Ermüdung und Rissbildung von Knochen mit Hilfe der Röntgentomographie. (Einige Themen dieses Arbeitsgebietes stehen im Zusammenhang mit dem Empa-Forschungsprogramm «Nanotechnologie».)

Ihr Ansprechpartner

Dr. Urs Sennhauser
+41 44 823 41 73
urs.sennhauser@empa.ch