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Nachgefragt: Die Nominierten des NEULAND Innovationswettbewerbs im Interview

Die Preisverleihung des NEULAND Innovationswettbewerbs 2020 konnte aufgrund der aktuellen Lage leider noch nicht stattfinden. Um die Wartezeit bis zur Verleihung zu überbrücken, haben wir die Nominierten des Ideenpreises zu ihren eingereichten Erfindungen befragt. Die interessanten Kurzinterviews werden wir in den kommenden Wochen nach und nach veröffentlichen*. Den Anfang macht Philipp Marthaler vom Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES). Er arbeitet an dem frei programmierbaren Lab-on-a-Chip STOKES2.

* Die Abfolge der Veröffentlichung der Kurzinterviews stellt keine Andeutung auf die Platzierung beim Wettbewerb dar.

Beispiel für programmierte Strömungspfade im Flüssigkeitsfilm. Die Darstellung zeigt die Flüssigkeit (Mitte) zwischen zwei Substratplatten über die die Anregung und Steuerung erfolgt. (Bild: Philipp Marthaler / KIT)
Beispiel für programmierte Strömungspfade im Flüssigkeitsfilm. Die Darstellung zeigt die Flüssigkeit (Mitte) zwischen zwei Substratplatten über die die Anregung und Steuerung erfolgt. (Bild: Philipp Marthaler / KIT)

Was wollen Sie mit Ihrer Technologie erreichen bzw. verbessern?

Philipp Marthaler: Unser Konzept stellt eine Plattform-Technologie dar. Zunächst hatten wir eine technische Idee, wie wir eine Flüssigkeit auf einer Chip-Oberfläche ohne Kanäle bewegen können. Damit können Flüssigkeiten auf einer 1 x 1 Millimeter großen Chip-Oberfläche frei transportiert oder gemischt werden und alles, was im großen Maßstab im Labor passiert, auf Mikroebene durchgeführt werden. Die entscheidende Verbesserung besteht in der Weiterentwicklung eines bestehenden Antriebs und seine Optimierung, so dass effizient hohe Geschwindigkeiten erreicht werden können.

In der Anwendung sehe ich die Plattform als Schnittstelle zwischen chemischen und digitalen Informationen. Chemische Informationen, beispielsweise DNA, Hormone oder Materie, sind oft in flüssiger Lösung zu finden und so für den Chip einfach zu verarbeiten. Die Idee ist, diese in digital zu verarbeitende Informationen umzuwandeln, die mit einem Rechner gelesen und verarbeitet werden können.

Als konkrete Anwendungsmöglichkeit haben wir beispielsweise einen Food-Check entwickelt. Dieser ist tragbar und kann die Inhaltsstoffe von Lebensmitteln erkennen, verarbeiten und als nachvollziehbare Daten an das Handy des Nutzers weitergeben. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Wearables, Internet of Things und vor allem die Medizin: hier werden bereits ähnliche Verfahren eingesetzt, um z.B. Medikamente und gegenwärtig auch Impfstoffe zu testen.

 

Portrait Philipp Marthaler (Bild:  Karsten Litfin / KIT)
Philipp Marthaler hat STOKES2 entwickelt und ist mit der Technologie beim Innovationswettbewerb NEULAND 2020 nominiert. (Bild: Karsten Litfin / KIT)

Was hat Sie motiviert, beim NEULAND Innovationswettbewerb mitzumachen?

Philipp Marthaler: Wir haben ein gutes Konzept für die Technik des STOKES 2 sowie dessen verschiedene Anwendungsfelder entwickelt. Unsere Idee war, das Konzept einer Jury vorzustellen und die Gelegenheit zu nutzen, durch Experten das Maß an Innovation sowie die Erfindungshöhe und Wettbewerbsfähigkeit einschätzen zu lassen. Außerdem gibt der Innovationswettbewerb uns die Möglichkeit, Partner zu finden, die mit uns an der Idee weiterarbeiten möchten.

 

Wer profitiert von Ihrer Idee?

Philipp Marthaler: Potenziellen Nutzern ist keine Grenze gesetzt: jeder, der die Plattform nutzen möchte, kann dies tun. Wir stellen die Plattform zur Verfügung, um Apps, also Anwendungen wie den Food-Tester, zu entwickeln. Kunden, die unsere Plattform benutzen möchten, bestellen diese und individualisieren sie entsprechend ihrer Anwendungszwecke.

 

Was ist der aktuelle Stand Ihrer Technologie-Entwicklung – was hat sich seit der Einreichung getan?

Philipp Marthaler: Wir haben den Antrieb zum Bau eines Prototyps optimiert. Es ging vor allem um die Skalierung, da der Prototyp nicht exakt so gebaut wird, wie das finale Produkt. Während andere Gruppen grundlegende Phänomene, die unsere Technologie nutzt, experimentell untersucht haben, haben wir die optimalen Parameter für unseren Prototyp theoretisch ermittelt. Die Herstellung erfolgt genau wie die Fertigung eines Computerchips. Je größer die Anzahl der hergestellten Chips, umso billiger kann die Fertigung erfolgen.

 

Was sind die nächsten Schritte in der Entwicklung?

Philipp Marthaler: Der nächste wichtige Schritt ist die Herstellung eines Prototyps, um experimentell zu verifizieren, was wir numerisch gezeigt haben. Dadurch können wir das Konzept und die Simulation verbessern und Anwendungsfelder sowie Kooperationspartner finden. Zudem möchten wir noch ein User-Interface herstellen, um es benutzerfreundlicher zu gestalten.

 

Das Interview führte Marie Simon.

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Bilder v.o.n.u:Philipp Marthaler / KITKarsten Litfin / KIT

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