Materieflüsse statt Strom
TU Dresden entwickelt chemischen Mikroprozessor
Prof. Andreas Richter vom Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik an der TU Dresden und seinem Team ist es gelungen, einen Mikroprozessor zu entwickeln, der im Unterschied zu den Mikroprozessoren der Computer keine elektronische Information, sondern chemische Information in Form von Chemikalienkonzentrationen verarbeitet.
Das Schaltkreis-Konzept ähnelt dem der mikroelektronischen Prozessoren. Wie diese bestehen die chemischen Schaltkreise aus übereinander gestapelten dünnen Schichten aktiver Materialen. Allerdings kommen nicht dotierte Halbleitermaterialien wie Silizium zum Einsatz, sondern besondere Polymere, die ebenfalls die Basis für transistorähnliche Bauelemente bilden, die zu tausenden in den Chip integriert sind. Die »chemischen Transistoren« regeln keinen elektrischen Strom, sondern in winzigen Mikrokanälen Materieflüsse.
Die chemischen Mikrochips sind die ersten echten Lab-on-a-Chip-Mikroprozessoren. Sie benötigen im Gegensatz zu den bisherigen Lab-on-a-Chips keinerlei externe Steuerung, da sie vollautomatisch arbeiten und ausschließlich mit chemischer Energie betrieben werden. Die Zukunft ihrer chemischen Mikroprozessoren sehen die Wissenschaftler im Bereich der Medizin, Umwelt, Prozesstechnik und anderen Wissenschaftsbereichen.
Als eine der ersten Anwendungen arbeiten die Wissenschaftler an Systemen, die die Analytik und medizinische Diagnostik unterstützen sollen. Diese Systeme können anhand eines Tröpfchens Körperflüssigkeit sofort feststellen, wie es dem betroffenen Menschen gesundheitlich geht, welche akuten Krankheiten er hat und was die nächsten notwendigen Maßnahmen sind.
Das Team von Prof. Andreas Richter arbeitet mit in dem als Exzellenzcluster bewilligten »Center for Advancing Electronics Dresden« (cfAED). Ziel des cfAED ist die Erschließung neuer Wege für die Mikroelektronik der Zukunft.
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