IMEC streeft naar bio-elektronische toepassingen voor dagelijks gebruik.
Een sensor voor het verwerken en doorsturen van hersenscans in een kubusje kleiner dan een dobbelsteen: sinds vorige zomer bestaat het en de evolutie staat niet stil. Door geavanceerde miniaturisatie- en verpakkingstechnieken slaagt de micro-elektronica erin om steeds kleinere apparaten te bouwen. Zo is het mogelijk door het stapelen van verschillende modules een volledig zelfstandig systeem op te bouwen.
Een module bevat een sensor en kan ingevuld worden naargelang de behoefte. Het Human++ programma ontwikkelt als demonstratie een geïntegreerde sensor voor het meten van hersenactiviteit (EEG; elektro-encefalogram) en hartritme (ECG; elektrocardiogram). Een andere module bevat een microprocessor ( digital signal processor en analoge elektronica) voor de signaalverwerking. Een derde module bevat een volledige radio met antenne voor het doorsturen van het signaal naar een centrale. Die centrale kan een laptop zijn, maar evengoed een pda of een gsm van de volgende generatie. Een laatste module van de sensor zorgt voor de energievoorziening. Dat kan via een oplaadbare batterij, maar die zal aangevuld worden door minuscule energiecentrales om een langere autonomie te verzekeren. Die micro- generatoren maken elektriciteit uit alternatieve energiebronnen. Zonne-energie is daarbij de meest volwassen technologie, maar met behulp van MEMS (micro-elektromechanische systemen) zal het mogelijk zijn om energie te recupereren uit bijvoorbeeld de beweging of de warmte van het menselijk lichaam. Bovendien zijn alle modules zodanig ontworpen dat ze een minimum aan energie verbruiken en zal de sensor de nodige elektronica bevatten om die beschikbare elektriciteit zo economisch mogelijk te verdelen.
Naast de ontwikkeling van een driedimensionale kubus, probeert het Human++ programma dezelfde technologie ook te integreren op een tweedimensionale drager. Het uiteindelijke doel is een zogenaamde slimme pleister, die een aantal parameters kan meten en, net zoals de kubus, in een later stadium zelfs medicijnen of stoffen kan toedienen indien nodig. Er is een eerste prototype klaar dat toelaat de radio te optimaliseren voor gebruik op het menselijk lichaam. Want het spreekt voor zich dat biocompatibiliteit een belangrijke factor is voor die technologie.
Momenteel zijn de prototypes, om het principe en de verpakkingsmethode te demonstreren, opgebouwd uit standaardcomponenten. In afzonderlijke onderzoeksprojecten ontwikkelt IMEC de geavanceerde componenten die in de uiteindelijke sensoren zullen komen. Zo zal het extreem verdunnen van de siliciumschijven waaruit chips gemaakt worden, toelaten om de kubussen van 1cm3 nog met een grootteorde te verkleinen. Tegen 2010 moet de technologie op punt staan om te integreren in apparaten voor dagelijks gebruik.
Door Koen Snoeckx
