Verbundprojekt: Ressourceneffiziente und umweltschonende Elektronikfertigung - SUSTRONICS -

Das Teilvorhaben der Technischen Universität Hamburg erforscht in drei miteinander verschränkten Arbeitslinien die Aspekte nachhaltiger Materialien für Hochfrequenzsysteme, asynchrone Ultra-Low-Power-Funkkommunikation mit Aufweckempfängern und reaktiven Sendern sowie energiesparende Betriebskonzepte für den Einsatz der Systeme in Einmalartikeln. Einsatzszenario ist ein intelligenter Wundverband, der mit Hilfe der untersuchten Funkkommunikation Alarmmeldungen bei Wundzustandsänderungen oder zu Neige gehender Energie über ein LoRa-Backbone absetzen kann. Da die Hochfrequenz-Sende-Empfangsschaltung in der Regel eines der stromhungrigsten Module in einem Sensorknoten ist, kann dieses Teilvorhaben mit den dargestellten Forschungen entscheidend zur sinnvollen Einsetzbarkeit solcher Funktionalitäten in Einwegartikeln beitragen. Mit Blick auf die kurzzeitige Nutzung ist ein Einsatz nachhaltiger und biologisch abbaubarer Materialien sowie einfacher Konzepte für ein Trennen der Komponenten in einen großen Anteil z.B. kompostierbarer Materialien und einen kleinen Anteil Reststoffe extrem wichtig, wobei für letztere Methoden für ein einfaches weiteres Trennen und Recycling gefunden werden sollen. Besonders die Einflüsse der Umwelt, respektive Feuchte und mechanische Belastung, auf die Hochfrequenzeigenschaften erfordern eingehende Analyse und angepasste Hochfrequenzstrukturen mit reduzierter Performanzdegradation und Zuverlässigkeit. Die maximale Energieeffizienz kann nur durch holistische Betrachtung erzielt werden, Deshalb wird dieses Teilvorhaben auch auf der Systemebene zu energetisch optimierten Betriebskonzepten von asynchronen Aufweckempfängern und deren Einbindung in bestehende Netzwerke forschen. Entscheidend für den Erfolg des Projekts sind mit Blick auf die unbekannten Kurz- und Langzeiteigenschaften des Materials sowie Zuverlässigkeit der Komponentenmontage umfangreiche Labortests mit jeweils statisch signifikanten Zahlen von Testschaltungen.