Investigación para el "oído digital" del futuro: el proyecto europeo "Listen2Future" comienza en Infineon

Liderado por Infineon Austria, el proyecto de investigación europeo "Listen2Future" comenzó con 27 socios de 7 países para desarrollar sensores de ultrasonido y micrófono nuevos y más pequeños para exámenes en la industria y la medicina. Se hacen posibles miniaudífonos precisos, controles rápidos de infecciones para bebés o parches de ultrasonido portátiles.

La atención médica, el envejecimiento saludable, la seguridad energética y la calidad de los productos son temas fundamentales para nuestra sociedad. Como órganos sensoriales de la tecnología, los sensores diminutos como micrófonos y sensores ultrasónicos juegan un papel importante en esto. Como "oído digital", registran señales acústicas y permiten investigaciones rápidas. La investigación de "Listen2Future" mejorará significativamente el rendimiento de los sistemas existentes y también producirá soluciones completamente nuevas que beneficiarán a la sociedad, las personas y la salud.

Innovaciones digitales para la industria y la medicina

El objetivo es llevar los sensores microelectromecánicos más pequeños, o "sensores MEMS" para abreviar, a una producción de alto volumen a costos competitivos a nivel mundial y hacerlos disponibles para una amplia gama de aplicaciones para la industria y la medicina. La investigación producirá resoluciones de imagen más altas en sondas de ultrasonido, miniaudífonos robustos con calidad de sonido de primera clase y bajo consumo de energía. La atención se centrará también en parches portátiles de ultrasonido para la detección temprana de enfermedades cardíacas, por ejemplo, y dispositivos de ultrasonido para el control rápido de infecciones en bebés. En la industria, se implementará un control de calidad continuo de los materiales y un monitoreo inteligente de la infraestructura energética (ver ejemplos en la página 3).

Sabine Herlitschka, CEO de Infineon Technologies Austria AG, dice:"Los principales pasos de innovación a menudo tienen lugar en las interfaces de las disciplinas. Esto es especialmente cierto cuando la medicina se encuentra con la microelectrónica, porque podemos detectar y medir las señales corporales con mucha más precisión. Esto crea un potencial significativo para mejorar la atención médica. Con el proyecto europeo "Listen2Future", estamos trabajando con excelentes socios de la industria, la medicina y la ciencia para mostrar cómo se puede hacer efectivo este "oído digital", en el cuidado de la salud y más allá. Juntos, estamos haciendo contribuciones muy relevantes a esta área de aplicación clave de la acústica".

Europa ya ocupa una posición de liderazgo en sensores MEMS, con una cuota de mercado global de más del 40 por ciento. Los resultados de este proyecto de investigación reforzarán aún más la posición de mercado de las empresas europeas.

"La demanda de soluciones de sistemas miniaturizados y energéticamente eficientes está creciendo en todo el mundo", diceAdam White, director de la división Power & Sensor Systems de Infineon Technologies AG . "Los semiconductores juegan un papel central en esto. Los sensores capturan datos, los microcontroladores los procesan y los envían. Infineon ya suministra microcontroladores MEMS y soluciones de la más alta calidad. Con la investigación, ahora podemos desarrollar más sistemas de sensores acústicos de primera clase y, en combinación con procesadores altamente eficientes e inteligencia artificial, eleva todo el sistema a un nuevo nivel junto con nuestros socios de investigación gracias a nuestra experiencia en esta área. El trabajo de investigación abre un enorme potencial de aplicación y crea beneficios sostenibles".

Capture con precisión el sonido y hágalo visible

Los micrófonos MEMS más pequeños garantizan una calidad de sonido perfecta con un bajo consumo de energía en audífonos y sondas auditivas, en teléfonos inteligentes o dispositivos de manos libres. En medicina, la ecografía es uno de los exámenes más comunes y se utiliza en los controles de embarazo, el examen de la glándula tiroides, el hígado o el corazón. La industria utiliza ultrasonido para "escuchar" la fricción, las vibraciones y las áreas dañadas. Esto hace que sea más fácil y rápido localizar problemas en mantenimiento y mantenimiento predictivo. Pero los dispositivos aún tienen sus limitaciones: no funcionan igual de bien en todos los rangos de frecuencia, solo brindan instantáneas y, a menudo, son grandes y costosos. El equipo de investigación de "Listen2Future" está abordando estos desafíos.

Nueva generación de transductores

El equipo está trabajando en micrófonos y sensores ultrasónicos piezoeléctricos pequeños basados ​​en materiales novedosos y flexibles de película delgada. Utilizando nuevos materiales y conceptos de sensores, se espera que la electrónica ofrezca señales e imágenes más precisas, además de brindar una experiencia de sonido de mayor calidad, y también sea extensible y flexiblemente adaptable con un consumo mínimo de energía. La investigación continúa en toda la cadena de desarrollo, desde materiales, diseño, procesamiento de señales, tecnologías de ensamblaje y empaque, desarrollo de software y algoritmos de inteligencia artificial hasta soluciones de sistemas miniaturizados que se pueden integrar. Al final, todo el sistema será más inteligente, más pequeño, más robusto, más eficiente desde el punto de vista energético y más móvil.

Áreas de aplicación concretas

Los mini audífonos consumen menos energía Alrededor de 34 millones de personas en Europa viven con problemas de audición, pero solo uno de cada tres de los afectados recibe apoyo profesional y usa audífonos. Los audífonos más pequeños y fáciles de usar aumentarían significativamente la aceptación y mejorarían la atención médica. Se espera que los avances en los micrófonos piezoeléctricos MEMS permitan los diseños más pequeños, robustos e impermeables y reduzcan el consumo de energía en más del 15 por ciento a través de una conversión de energía eficiente. Se mejorará la comodidad del usuario y se extenderá la duración de la batería del audífono.

El ultrasonido preciso para bebés detecta infecciones Las novedosas sondas de ultrasonido miniaturizadas permiten el diagnóstico de infecciones y enfermedades potencialmente mortales en bebés, como la meningitis, de forma rápida, sencilla, indolora y no invasiva. Las tecnologías MEMS altamente integradas y rentables del proyecto "Listen2 Future" también hacen que los dispositivos sean asequibles para un uso generalizado, como fuera del hospital y en países en desarrollo. Los resultados de la investigación pueden ayudar a reducir aún más las tasas de mortalidad neonatal en los países en desarrollo.

Parche portátil para el control del corazón También se espera que el proyecto avance significativamente en el desarrollo de parches ultrasónicos flexibles. Los parches portátiles de ultrasonido permitirán un monitoreo cardíaco permanente, continuo y no invasivo, por ejemplo, para verificar el gasto cardíaco, las insuficiencias y el volumen de la bomba. En el futuro, los pacientes podrán controlar continuamente su rendimiento cardíaco sin dolor desde casa con el parche adherido al pecho. Los médicos recibirán más información para un mejor tratamiento médico y se reducirán las estancias hospitalarias.

Monitorización de materiales compuestos y redes eléctricas Los sistemas integrables para el control continuo de materiales y calidad están recibiendo un nuevo impulso gracias a la investigación. Los componentes aeroespaciales se pueden examinar con precisión para identificar la vida útil restante. El monitoreo en línea de la condición de la red eléctrica verifica permanentemente los componentes críticos y previene fallas inesperadas, optimizando el mantenimiento predictivo.

Lanzamiento del proyecto con participantes de alto nivel El proyecto "Listen2Future" (Soluciones de sensores acústicos integrados con tecnologías digitales como habilitadores clave para aplicaciones emergentes que fomentan la Sociedad 5.0) tiene una duración de tres años y tiene un volumen de proyecto de alrededor de 30 millones de euros. Está financiado por inversiones de la industria, subsidios de los países participantes individuales y el programa KDT-JU (Empresa Conjunta de Tecnologías Digitales Clave) de la Unión Europea.

Todos los socios del proyecto de alto nivel asistieron al lanzamiento del proyecto en Infineon en Villach. El entorno de financiación estuvo representado porYves Gigase, director ejecutivo interino Empresa Común de Tecnologías de Desarrollo Clave (KDT JU).

ParaPedro Kaiser , gobernador de Carintia, el proyecto de la UE "Listen 2Future" encaja perfectamente en Carintia en muchos aspectos. "Somos un lugar de vida, de trabajo, económico y futuro que depende en gran medida de la investigación y el desarrollo, las tecnologías futuras, la educación y la cooperación internacional. Con la investigación y el desarrollo de los sensores más pequeños y precisos, que también revolucionarán el campo de la industria como medicina y ser de gran ayuda para muchas personas, Infineon y Carinthia están una vez más en el centro de atención del público mundial en el contexto de 'Listen2Future'. El hecho de que socios de 7 países estén colaborando en el proyecto también es de particular importancia para nuestra provincia como ubicación. Mi agradecimiento a todos los involucrados, en primer lugar a Infineon, que están contribuyendo a la realización de 'Listen2Future' en Villach".

Excelente investigación: 27 socios de siete países

Las empresas participantes reflejan la interacción entre ciencia e industria, desde materiales, semiconductores, electrónica y tecnología médica, investigación y desarrollo de software de toda Europa:

Austria:Infineon Technologies Austria AG (gestión de proyectos), Silicon Austria Labs GmbH, GE Healthcare Austria GmbH & Co OG |Bélgica:Pulsify Medical BV, IMEC Interuniversitair Micro-Electronica Centrum |República Checa:Vysoke Uceni Technicke en Brno, Instituto de Teoría de la Información y Automatización y cr VVI, Instituto de Aplicaciones Microelectrónicas SRO |Alemania:Sociedad Hahn-Schickard de Investigación Aplicada EV, Codasip GmbH, Infineon Technologies AG, Infineon Technologies Dresden GmbH & CO KG, Inoson GmbH, Path Medical GmbH, Universidad Técnica de Darmstadt, Universidad Técnica de Múnich |Países Bajos:Solmates BV, Sonion Nederland BV, Universidad de Twente |Noruega:Elliptic Laboratories ASA, Sintef AS, Sonitor Technologies AS |España:Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Dasel SL, New Born Solutions, SMD Inductor de Analgesia SL, Universidad de Granada

Infineon Technologies Austria AG es una subsidiaria del grupo de Infineon Technologies AG, un proveedor líder mundial de soluciones de semiconductores que hacen la vida más fácil, segura y ecológica. La microelectrónica de Infineon reduce el consumo de energía de los productos electrónicos de consumo, los electrodomésticos y las instalaciones industriales. Realizan una importante contribución a la comodidad, la seguridad y la sostenibilidad de los vehículos, y permiten transacciones seguras en el Internet de las cosas.

Infineon Austria reúne competencias para investigación y desarrollo, producción y responsabilidad comercial global. La oficina central está en Villach, con sucursales adicionales en Graz, Klagenfurt, Linz y Viena. Con 5.461 empleados de 79 países (incluidos 2.390 en investigación y desarrollo), en el año fiscal 2022 (que finalizó en septiembre) la empresa logró una facturación de 5.200 millones de euros. Con un gasto en investigación de 585 millones de euros, Infineon Austria es una de las empresas de investigación más sólidas de Austria.