Quantensensorik: Ein Quanten-Sprung
In den raumschiffartigen Gebäuden des Science Park neben der Johannes Kepler Universität Linz sind einige der innovativsten Köpfe des Landes zu Hause. Hier wird außeruniversitär und international vernetzt an zukunftsrelevanten Anwendungen geforscht. Kooperationspartner aus der Industrie sind bei den einzelnen Projekten ebenso an Bord wie nationale und europäische Förderinstitutionen. Die Ausrichtung ist ähnlich angedacht wie beim Joanneum Research in Graz oder in der Fraunhofer Gesellschaft in Deutschland, nur alles in kleinerem Maßstab und nicht als große Forschungsinstitution. Eine dieser kleinen „Spezial“einheiten ist die Research Center for Non-Destructive Testing GmbH (Recendt). Das Unternehmen im Eigentum der UAR arbeitet mit 40 Mitarbeitern an Verfahren, mit denen Materialien auf Fehler geprüft werden, ohne sie zu zerstören. Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist ein weltweites Forschungsfeld. „Das Spektrum ist breiter geworden und die Messmethoden werden immer exakter. Das Non-Destructive Testing ist aber nur der Ausgangspunkt, das Ziel mit den Industriepartnern ist die Echtzeit-Prozessüberwachung, damit ohne Fehler produziert werden kann“, sagt Recendt-Geschäftsführer Peter Burgholzer.
Das Ziel ist die Echtzeit-Prozessüberwachung, damit ohne Fehler produziert werden kann.
Von der Medizin in die Industrie
Viele Durchleuchtungsmethoden kommen aus der Medizin und sind heute in anderen Disziplinen im Einsatz. Zu den ältesten zählt die Röntgenstrahlung, zu den jüngsten die optische Kohärenztomografie (OCT). Diese optische Messmethode kam in der Augen- und Zahnheilkunde zum Einsatz, heute werden damit Fehler in Spritzgussteilen aufgespürt oder Multischicht-Lebensmittelfolien vermessen. Mittels OCD kann eine schlechte Schweißnaht bei Käse- oder Wurstverpackungen entdeckt werden. „Wir können während des Produktionsprozesses in Echtzeit die Stärke der Innenlagen der Folien überprüfen“, sagt Recendt-Projektmanager Robert Holzer.
Quantensensoren sehen mehr
Am Anfang steht man noch bei der Quantensensorik, aber sie wird die Sensortechnik in den nächsten zehn Jahren revolutionieren, ist Ivan Zorin überzeugt. Der Physiker erzeugt im Labor verschränkte Quantensysteme, um damit Quantensensoren zu bauen. Quantensensoren sehen Dinge, die herkömmliche Methoden nicht sehen, etwa nicht sichtbare Risse in Blechteilen während der Produktion. Das Kernkonzept sind verschränkte Photonen, die anstatt klassischer Lichtquellen verwendet werden. „Das Photon, das die Probe untersucht, bleibt unbeobachtet. Wir beobachten stattdessen seinen Zwilling, der Informationen über die Probe enthält“, sagt Zorin. „Quantentechnologien haben generell einen Hype, Quantensensorik ist aber jener Teil der Quantentechnologie mit sehr naher Anwendung für die Industrie“, sagt Burgholzer. Zukunftsmusik ist, dass Quantensensoren Gehirnwellenmessungen verbessern und wir so ohne zu sprechen kommunizieren können.
