Unsere Forschungsinitiativen
Bei Wolfram Designer und Ingenieure steht Innovation im Mittelpunkt unseres Handelns. Ein wichtiger Bestandteil unserer Arbeit sind Forschungsprojekte, die wir gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft, Industrie und öffentlichen Förderprogrammen realisieren. Diese Projekte ermöglichen es uns, neue Technologien, Materialien und Verfahren zu erforschen und in reale Anwendungen zu überführen.
Durch die Kombination von Förderung und praxisorientierter Forschung entstehen Lösungen, die bestehende Produkte verbessern, Fertigungsprozesse effizienter gestalten und Innovationspotenziale für industrielle Anwendungen eröffnen. Die Projekte dienen als Schnittstelle zwischen kreativer Konzeptentwicklung und technischer Umsetzung und tragen dazu bei, Wettbewerbsvorteile auszubauen und neue Geschäftsfelder zu erschließen.
EndoSMART
Skalierbare Aktorplattform für Lightweight Robotics und Endoskopie
Das Verbundvorhaben EndoSMART – Skalierbare Aktorplattform für Lightweight Robotics und Endoskopie zielt auf die Entwicklung innovativer Instrumente für die minimalinvasive Chirurgie ab. Insbesondere im Bereich des endoskopischen Zubehörs bestehen nach aktuellem Stand der Technik und nach Rücksprache mit führenden Experten auf diesem Gebiet erhebliche Potenziale für technologische Weiterentwicklungen mit zugleich aussichtsreicher wirtschaftlicher Verwertbarkeit. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung steuerbarer endoskopischer Instrumente.
Bild: Avanga Filmproduktion
HybridEcho
hochsensible MEMS-basierte Ultraschallempfänger
Die Anwendung von Ultraschall in der modernen Medizin als nicht-ionisierendes Diagnosewerkzeug beruht auf der Piezokomposit-Technologie zur Aussendung und Aufnahme kurzer Pulse, die die Visualisierung von Gewebe ermöglichen. Dabei bestehen große Einschränkungen hinsichtlich Auflösung, Bildtiefe und damit potenzieller Risiken für Patienten während medizinischer Eingriffe. Im Gegensatz zu diskreten verfügen kontinuierliche Übertragungs- und Empfangstechniken aus der Telekommunikation und Radar über eine überlegene Reichweite und Auflösung. Innovationen im Rahmen von 5G und 6G, die multiple input multiple output (MIMO) Konfigurationen, haben den Informationsgewinn aus solchen Signalmodalitäten für die Bildgebung weiter verbessert. Die Integration dieser komplexen Signalarchitekturen in die medizinische Ultraschalldiagnostik unter Verwendung von Piezokompositen stößt jedoch auf Hindernisse aufgrund unzureichender Empfängerempfindlichkeit und Senderbandbreite. Darüber hinaus beschränken konventionelle Verarbeitungsmethoden die Integration in ein vollständiges Ultraschallsystems, was die Entwicklung des medizinischen Ultraschalls limitiert und hinter dem Stand der Technik zurückbleiben lässt.
Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, hochsensible MEMS-basierte Ultraschallempfänger (cMUTs) mit leistungsstarken piezoelektrischen Sendern zu kombinieren, um sowohl Bandbreite als auch Empfindlichkeit für kontinuierliche Übertragungsmethoden zu verbessern. Die Eigenschaften der aktuell verfügbaren Bauteile erschweren eine nahtlose Integration in ein Gesamtsystem und beeinträchtigen dessen mögliche Leistung. Erster Schwerpunkt dieses Projektes ist daher die Entwicklung wesentlicher Einzelkomponenten, die für die Implementierung kontinuierlicher Signalmethoden (TRL 3-4) unerlässlich sind. Anschließend werden die Komponenten in ein Gesamtsystem integriert, das in der Lage ist, mehrere synchrone Übertragungen mit beliebig codierten Signalen über MEMS-basierte Empfänger darzustellen und damit überlegene Bildgebungsfähigkeiten ermöglicht.
INAK
Interaktives nutzerzentriertes Assistenzsystem für die Knochenchirurgie im Kopfbereich
Welche Lärmbelästigung wird beim Knochenfräsen im Kopfbereich ins Innenohr eingetragen und wie lässt sich dieser minimieren? Dieser Fragestellung, die erhebliche Bedeutung für die Patientenversorgung hat, widmet sich das Projekt INAK. Im Rahmen des Vorhabens soll ein Interaktives Nutzerzentriertes Assistenzsystem für die Knochenchirurgie im Kopfbereich entwickelt werden. Die Expertisen der Projektbeteiligten liegen in den Bereichen der spanenden Knochenbearbeitung und des gesamten Datenstranges der Bearbeitung. Dieser Strang zieht sich von den Sensoren bis hin zur Analytik mit Methoden des Maschinellen Lernens
