Das Stuttgarter Start-up SpinMagIC hat mithilfe von 3D-Druck eine entscheidende Innovation in der Quantensensorik entwickelt. Ziel ist es, die Messung von Haltbarkeiten und Qualitätsparametern in der Lebensmittelindustrie zu revolutionieren. Die Ausgründung der Universität Stuttgart wird vom EXIST-Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Über diese Neuheit hatte die Universität Stuttgart in einer Pressemeldung berichtet.
SpinMagIC setzt auf Elektronenspinresonanz (ESR), ein bewährtes Verfahren zur Messung freier Radikale, das bislang durch die Größe und Kosten der Geräte eingeschränkt war. Mit 3D-gedruckten Magnetstrukturen konnte das Team diese Hindernisse überwinden. Der Magnet wiegt dank 3D-Druck nur 40 Gramm, besteht aus speziell geformten Ringen für eine gleichmäßige Magnetfeldverteilung und wird mit einem Mikrochip kombiniert, der lediglich einen Quadratmillimeter groß ist.
Miniaturisierung durch 3D-Druck für vielfältige Anwendungen
Die 3D-gedruckten Magnete ermöglichen die kompakte Bauweise des Sensors und eröffnen neue Einsatzmöglichkeiten. Neben der Lebensmittelindustrie sollen die Sensoren auch in der Umweltüberwachung und Pharmazie Anwendung finden. Sie messen freie Radikale, die sowohl bei Alterungsprozessen von Materialien als auch bei chemischen Reaktionen eine Rolle spielen.
Der Sensor wird mit einer Mikropumpe oder durch direktes Eintauchen in die zu untersuchende Flüssigkeit betrieben. Eine Anzeige gibt präzise Auskunft über die Konzentration der freien Radikale. Physiker Belal Alnajjar hebt hervor, dass Simulationen den optimalen Aufbau des 3D-gedruckten Magnets ermöglichten: „Die Struktur des Magneten sorgt für ein sehr homogenes Magnetfeld, bei gleichzeitig niedrigem Gewicht und geringen Herstellungskosten.“
Teamwork für Innovation und Marktreife
Das Spin-off wird von einem interdisziplinären Team aus Stuttgart und Berlin getragen. Während die Entwicklung der Kerntechnologie – einschließlich des 3D-gedruckten Magneten und der Elektronik – in Stuttgart erfolgt, werden in Berlin Anwendungen wie die Haltbarkeitsmessung von Olivenöl entwickelt. „Unser Ziel ist es, die Technologie innerhalb von zwei Jahren zur Marktreife zu bringen“, erklärt Elektrotechniker Anh Chu.
Die Finanzierung durch das BMWK sichert den Forschungs- und Entwicklungsprozess für zwei Jahre. Langfristig strebt das Team an, die Miniaturisierung weiter voranzutreiben, um die Technologie noch breiter nutzbar zu machen.
SpinMagIC zeigt eindrucksvoll, wie der Einsatz von 3D-Druck die Realisierung komplexer Sensorik mit hohen Qualitätsanforderungen ermöglicht. Diese Technologie könnte nicht nur die Lebensmittelindustrie, sondern zahlreiche weitere Branchen nachhaltig verändern.
