Technology Review 2/2017
S. 16
Aktuell

MEDIZIN

Implantate sollen den Darm bewegen

Mit dem Tablet sollen sich auch Mikroimplantate steuern lassen. Foto: Markus Schmidt/Universitätsmedizin Mainz

Wenn das Verdauungssystem nicht mehr richtig funktioniert, sollen es künftig miteinander vernetzte Mikroimplantate unterstützen. Die Implantate sollen per Elektrostimulation die jeweiligen Organe von der Speiseröhre bis zum Darm anregen und steuern. Das jedenfalls ist die Idee von Ärzten der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie der Universität Mainz. Sie wollen das System im Rahmen des Innovationsclusters INTAKT gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik entwickeln. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 9,5 Millionen Euro unterstützt und hat die Arbeit Anfang 2016 aufgenommen. Wann die Implantate verfügbar sind, steht noch nicht fest.

Zum Einsatz kommen könnten bis zu zwölf minimalinvasiv eingesetzte Implantate, deren Unterstützung dauerhaft oder temporär sein kann. „Die als Electroceuticals bezeichneten interaktiven Mikroimplantate entfalten ihre Wirkung im Gegensatz zu Medikamenten ausschließlich auf lokaler Ebene und gelten als nebenwirkungsarm“, sagt Projektleiter Werner Kneist. Die Implantate sollen per Funk oder optisch kommunizieren können. Die Steuerung soll nicht nur vom Fachpersonal, sondern ebenso von den Patienten selbst vorgenommen werden können. INGE WÜNNENBERG

INFOTECH

Schneller laden

Fünf Minuten laden, fünf Stunden nutzen – das verspricht ein neues Verfahren des Chipherstellers Qualcomm. In nur 15 Minuten soll die Technik namens „Quick Charge 4“ einen leeren Smartphone-Akku zu 50 Prozent aufladen können, ohne dass er dabei wärmer wird als 40 Grad. Insgesamt sei das Verfahren 20 Prozent schneller und 30 Prozent effizienter als die Vorgängerversion, so Qualcomm.

Ein noch wichtigerer Unterschied: Das Ladeverfahren ist kompatibel zum Industriestandard „USB Power Delivery“, der bis zu hundert Watt über einen USB-C-Anschluss bereitstellt. Das bedeutet: Quick-Charge-Smartphones arbeiten auch mit geeigneten Ladegeräten anderer Hersteller zusammen. Um in den Genuss der vollen Geschwindigkeit zu kommen, sind allerdings spezielle USB-Kabel nötig. Ein Algorithmus fordert vom Netzteil dann immer genau so viel Leistung an, wie es für das Laden optimal ist. Die Spannung kann dabei auf bis zu 20 Volt steigen. Gleichzeitig sorgt der Algorithmus dafür, dass die Bauteile nicht überlastet werden.

Das Ladesystem ist Teil von Qualcomms neuem Smartphone-Chip Snapdragon 835. Er wird bereits produziert und soll künftig in Highend-Smartphones sowie in Kameras und Virtual-Reality-Brillen eingebaut werden. GREGOR HONSEL

INFOTECH

Transistoren, so flexibel wie Haut

Die Transistor-Folie lässt sich stark dehnen, ohne Schaden zu nehmen. Foto: Z. Bao et al./ Stanford University

Dehnbare Displays und elektronische Implantate verlangen nach flexiblen Schaltkreisen. Für solche Produkte haben Zhenan Bao und ihre Kollegen an der Stanford University nun Transistoren entwickelt, die sich bis auf die doppelte Größe dehnen lassen. Dazu nutzten sie eine Stoffgruppe namens Polythiophene. Aus ihr fertigten sie wenige Nanometer dünne Stränge eines organischen Halbleiters. Diese Fäden lagerten sie in hauchdünne, durchsichtige und sehr elastische Filme aus Polystyrol ein. Mit elektrischen Kontakten aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen wurden daraus Feldeffekttransistoren, die sich zu komplexen Schaltkreisen anordnen ließen, um eine Leuchtdiode zu steuern.

Die Forscher konnten sie mehrere Dutzend Mal dehnen, ohne dass die Leitfähigkeit abnahm. Um in flexiblen Sensoren oder Bildschirmen eingesetzt zu werden, müssten sie allerdings noch deutlich robuster werden und Tausende Dehnzyklen aushalten. JAN OLIVER LÖFKEN

Arznei aus dem Solarreaktor

Foto: Bart van Overbeeke/ TU Eindhoven

In Minireaktoren wollen Forscher der TU Eindhoven Sonnenlicht für chemische Reaktionen nutzen (DOI: 10.1002/anie.201611101). Ein Prototyp in Form eines handtellergroßen Blatts zeigte bereits eine verblüffende Effizienz.

Timothy Noël und seine Kollegen fertigten einen Reaktor mit zahlreichen Mikrokanälen aus einem transparenten Kunststoff. Durch diese Kanäle zirkulierte ein Lösungsmittel mit organischen Substanzen. In den Kunststoff lagerten sie den Farbstoff „Lumogen F Red 305“ und das Pigment Methylenblau ein. Diese Mischung absorbierte Sonnenlicht, wurde dadurch angeregt und sendete Lumineszenzlicht konzentriert im roten Spektralbereich aus. Dieses trieb eine in der organischen Chemie häufig benutzte Testreaktion an.

Die Farbstoffmischung steigerte die Ausbeute der Reaktion um 40 Prozent. Noël hält es für möglich, mit kleinen Solarreaktoren medizinische Wirkstoffe herzustellen – für abgelegene Gegenden ohne zuverlässigen Stromanschluss. JAN OLIVER LÖFKEN

ENERGIE

Strom vom Nachbarn

Photovoltaikanlagen auf dem Dach lohnen sich angesichts sinkender Einspeisevergütung vor allem dann, wenn man möglichst viel Strom selbst verbraucht. Doch gerade ältere Anlagen, die vor 2012 gebaut wurden, sind dazu oft überdimensioniert. Das Münchener Start-up Pioniernetz hat nun eine Alternative zu Einspeisung und Speicherung entwickelt – den privaten Stromverkauf an die Nachbarn.

Dazu reicht es allerdings nicht, eine Leitung über den Zaun zu legen. Die verschiedenen Wechselstromnetze müssen synchronisiert und der Strom abgerechnet werden. Die Gründer haben zu diesem Zweck einen „Netzkoppler“ entwickelt, der Haushalte mit bis zu 1,5 Kilowatt verbindet. Das soll für 90 Prozent der Zeit reichen.

„Da die erneuerbare Energie über eine private Leitung veräußert wird, werden weder Netzentgelte noch die Stromsteuer fällig“, sagte CEO Andreas Eberhardt gegenüber dem „PV Magazine“. „Ein Anlagenbetreiber kann eine wesentlich höhere Marge generieren als bei der Vermarktung über das öffentliche Netz.“ Derzeit errichtet das Start-up Pilotanlagen im Raum München. Die Preise für den Netzkoppler stehen noch nicht fest. GREGOR HONSEL