Erste industriefähige Quantensensoren sind im Einsatz

Qant, Stuttgarter Start-up und Trumpf-Tochter, zeigt auf der Hannover Messe 2022 die weltweit ersten industriefähigen Quantensensoren im Einsatz. Die gezeigten Partikelsensoren ermöglichen Messungen von Partikeln in Gasen, Flüssigkeiten oder Pulvern, die mit heutiger Messtechnologie nicht möglich sind. Denn dank der Quantentechnologie lassen sich Größe, Form und Geschwindigkeit von Mikropartikeln gleichzeitig messen.

Technologisches Herzstück dieser Sensoren sind gezielt erzeugte Quanteneffekte in angeregtem Licht, mit deren Hilfe Mikropartikel in ein und derselben Messung auf ihre Größe, ihre Form und ihre Geschwindigkeit analysiert werden können. Mithilfe dieser Messungen lassen sich Informationen gewinnen, die neue Anwendungen in der Halbleiterindustrie, der Chemieindustrie und im Maschinen- und Anlagenbau ermöglichen.

Die Quantensensoren von Qant nutzen bereits mehrere Unternehmen aus diesen Branchen zu Testzwecken. Auf der Hannover Messe zeigt das Start-up der Öffentlichkeit nun gleich zwei praktische Anwendungen der industriefähigen Quantensensoren.

Gemeinsam mit dem Sensorspezialisten Sick präsentiert Qant einen Quantensensor, der von Lebensmittelherstellern zur Qualitätsprüfung von Kaffee genutzt werden kann (Halle 2 | Stand A22). Der Sensor misst Größe und Form der Körnung, die für die verschiedenen Geschmacksrichtungen des Kaffees eine entscheidende Rolle spielen.

Mithilfe des Quantensensors können Kaffeehersteller beim industriellen Mahlen des Kaffees kontinuierlich die Körnung überprüfen und das gewünschte Qualitätsergebnis erzielen. Zusammen mit einem Lebensmittelkonzern konnten bereits entsprechende Pulvermessungen durchgeführt werden.

Durch den weltweiten Vertrieb von Sick soll der Sensor künftig in weiteren Anwendungen der Nahrungsmittelindustrie-, insbesondere in der pulververarbeitenden, zum Einsatz kommen.

Der Steuerungs- und Automatisierungsspezialist Festo zeigt auf der Hannover Messe einen Algenreaktor, der mittels des Qant-Quantensensors präzise und in Echtzeit Auskunft über das Wachstum der Organismen im Inneren der Anlage erhält (Halle 6). Die Algen werden dem Sensor dafür automatisiert und kontinuierlich durch spezielle mikrofluidische Komponenten von Festo zugeleitet, beispielsweise Pumpen zur präzisen Steuerung kleinster Flüssigkeitsmengen.

Der Quantensensor ist in der Lage, einzelne Zellen optisch zu analysieren, sodass die Menge der Biomasse exakt ermittelt werden kann. Zusätzlich untersucht er die Zellen mithilfe von künstlicher Intelligenz auf ihre Vitalität. Dank des Quantensensors ist es möglich, vorausschauend auf Prozessereignisse, zum Beispiel geringeres Wachstum, zu reagieren und regelnd einzugreifen, um ein schnelleres und sicheres Wachstum der Algen zu ermöglichen.

Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind Algen äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Die so entstandenen Stoffe lassen sich unter anderem als Ausgangsmaterial für Pharmazeutika, Verpackungen oder Kosmetika verwenden und schließlich klimaneutral rückführen.

Quelle: Trumpf