Steuerung von Prothesen Kompetenz-Zentrum: Feinste Nervensignale erfassen und interpretieren

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In einer Kooperation wollen Forscher feinste Nervensignale aus Muskelaktivitäten erfassen, die Informationen interpretieren und schließlich für Menschen und Geräte nutzbar machen. Handprothesen sollen so in Zukunft intuitiv gesteuert werden können.

Q.ANT ist führend auf dem Gebiet der Magnetfeldsensorik auf Basis der Quantentechnologie. Die Entwickler bauen kleine, leichte und hochempfindliche Magnetfeldsensoren. Mit dem Sensor können kleine Magnetfelder von 300 Picotesla bei Raumtemperatur gemessen werden. Bisher war das nur möglich, indem Sensorsysteme auf den absoluten Nullpunkt bei -273 °C (0 K) abgekühlt oder auf 150 °C erhitzt wurden. „Der Sensor von Q.ANT ermöglicht die feinen Empfindlichkeiten, die wir für das Auslesen von Biosignalen benötigen”, sagt Urs Schneider, Leiter der Biomechatronik- Forschung am Fraunhofer IPA.

Gründung eines Kompetenzzentrums

Das Technologieunternehmen Q.ANT und das Fraunhofer IPA in Stuttgart haben einen Vertrag zur Gründung des Kompetenzzentrums Mensch-Maschine-Schnittstelle unterzeichnet. Ziel der Kooperation ist es, feinste Nervensignale aus Muskelaktivitäten zu erfassen, die daraus gewonnenen Informationen zu interpretieren und damit Maschinen und Geräte zu steuern. So könnten in Zukunft beispielsweise Handprothesen intuitiv gesteuert werden.

„Wir wollen Handprothesen wie gesunde Gliedmaßen durch neuronale Impulse steuern. Das Fraunhofer IPA bringt eine ausgewiesene Expertise auf diesem Gebiet der Biomechatronik in unsere strategische Partnerschaft ein. Damit sind völlig neue Anwendungen in der Medizintechnik denkbar. Damit gehören wir zu den Pionieren in diesem vielversprechenden Anwendungsfeld der Quantensensorik und definieren die Mensch-Maschine-Schnittstelle neu“, sagt Michael Förtsch, Geschäftsführer der Q.ANT, die sich auf photonische Quantentechnologien für Sensorik und Computing spezialisiert hat.

Seit fünf Jahren arbeitet Q.ANT an der Quantentechnik

Beide Kooperationspartner bringen langjährige Erfahrung in die Zusammenarbeit ein: Q.ANT entwickelt seit fünf Jahren einen Magnetfeldsensor auf Basis der Quantentechnologie. Dieser zeichnet sich insbesondere durch die Kombination von Empfindlichkeit, Größe und Betrieb bei Raumtemperatur aus. Das Fraunhofer IPA kann auf mehr als 15 Jahre Expertise in Biomechatronik und Biosignalverarbeitung zurückgreifen. So werden die IPA-Spezialisten die Biosignale charakterisieren, um dann entsprechende Algorithmen zu programmieren, welche die Sensordaten in Steuerbefehle für die Prothese umwandeln.

Am Fraunhofer-Institut werden auch die entsprechenden Versuchsreihen mit Patienten durchgeführt, deren Ergebnisse in die Entwicklung der Prothesen-Prototypen einfließen.

Quanten-Magnetfeldsensor

Magnetfelder von 300 Picotesla sind messbar

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