Projekti / Programi
Sistemi na čipu z integriranimi mikromehanskimi, s THz, z magnetnimi in z elektrokemijskimi senzorji
01. januar 2020
- 31. december 2025
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.09.03 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
Mikroelektronika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T001 |
Tehnološke vede |
Elektronika in elektriška tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
napredni senzorski sistem, magnetni občutljivi senzorji za zaznavanje različnih molekul nizkih koncentracij v okolju, umetni nos, senzorji za e-zdravje, senzorji za klasifikacijo kmetijske zemlje, polprevodniški teraherčni senzorski sistemi, IoT senzorji za pametne hiše
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
24. april 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
182 |
790 |
686 |
3,77 |
| Scopus |
243 |
1.234 |
1.045 |
4,3 |
Raziskovalci (23)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
39221 |
Damjan Berčan |
Elektronske komponente in tehnologije |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2024 |
22 |
| 2. |
38444 |
Daniele Bertocchi |
Tehnika |
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 3. |
18018 |
Ivica Bertocchi |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 4. |
33297 |
Mitja Brlan |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 5. |
24915 |
Bruno Cacovich |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 6. |
51518 |
Miha Cacovich |
Tehnika |
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 7. |
31188 |
dr. Olga Chambers |
Matematika |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
28 |
| 8. |
18020 |
Boštjan Fink |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 9. |
39222 |
dr. Miha Gradišek |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
28 |
| 10. |
24914 |
Carmen Hladnik Prosenc |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 11. |
51909 |
dr. Tadej Krmac |
Sistemi in kibernetika |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2024 |
8 |
| 12. |
10303 |
Ratimir Kuzma Cigoj |
Elektronske komponente in tehnologije |
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 13. |
00130 |
dr. Anton Pleteršek |
Elektronske komponente in tehnologije |
Upokojeni raziskovalec |
2020 - 2024 |
207 |
| 14. |
01675 |
dr. Dušan Raič |
Elektronske komponente in tehnologije |
Upokojeni raziskovalec |
2020 - 2024 |
86 |
| 15. |
24326 |
dr. Aleksander Sešek |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
142 |
| 16. |
50658 |
dr. Tadej Skuber |
Elektronske komponente in tehnologije |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2024 |
11 |
| 17. |
00166 |
dr. Drago Strle |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
244 |
| 18. |
55923 |
Žiga Šmelcer |
Elektronske komponente in tehnologije |
Mladi raziskovalec |
2021 - 2024 |
5 |
| 19. |
34652 |
dr. Andrej Švigelj |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
46 |
| 20. |
01927 |
dr. Janez Trontelj |
Elektronske komponente in tehnologije |
Vodja |
2020 - 2024 |
581 |
| 21. |
10476 |
dr. Janez Trontelj ml. |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
60 |
| 22. |
53517 |
Ajda Tuševski |
Elektronske komponente in tehnologije |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2024 |
7 |
| 23. |
13143 |
dr. Andrej Žemva |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
648 |
Organizacije (1)
Povzetek
Predlagani raziskovalni program je nadaljevanje obstoječega programa in predstavlja dodatno razširitev in izboljšanje raziskav, da se ohrani pomembna vloga laboratorija in Slovenije pri razvoju najsodobnejših senzorskih sistemov. Program je razdeljen na tri skupine A, B in C.
V skupini A raziskovalni program predlaga široko paleto naprednih senzorskih sistemov na področju novih THz sistemov in senzorjev, vključno z razvojem tehnologije za izboljšano anteno sklopljeno z mikro ali nano bolometrom, kar bi pomenilo širši razpon detekcije v THz frekvenčnem območju.
V skupini B program predlaga razvoj naprednega senzorskega sistema za zaznavo različnih spojin v zraku, t.i. „umetnega nosu“. Raziskava naprednega kondenzatorskega polja s funkcijonalizirano površino za različne molekule ugotavlja, da je možno vključiti te senzorje, v pametne telefone s katerimi lahko spremljamo parametre onesnaženosti okolja, v sisteme za odkrivanje varnostnih groženj npr. teroristični napad, ker lahko zaznajo sledi eksplozivov v zraku ali v sisteme za pomoč pri diagnosticiranju bolezni z analizo izdihanega zraka bolnikov. Taki senzorski sistemi bi se lahko uporabili tudi kot nizkocenovna naprava za spremljanje zaznavanja škodljivih snovi v hran, bodisi zaradi onesnaženja ali zaradi pretečenega časa uporabe, napačne obdelave ipd..
V skupini C so predlagani trije različni senzorski sistemi:
1. Integrirana magnetna senzorska polja za natančnejši položaj in smer premikanja objekta
2. Novi e-senzorji za spremljanje vitalnih parametrov oseb
3. Napredni senzorji za pametno hišo, uporabljeni v sistemu IoT.
Cilj raziskovalnega programa je ohranjati visok nivo kvalitete in načrtovalske odličnosti pri razvoju miniaturnih magnetnih senzorskih sistemov za meritve položaja in kota in z novimi metodami izboljšati natančnosti robotov, da bi dosegli kirurško natančnost in omogočili daljinsko operacijo z boljšim rezultatom.
Tudi senzorji vitalnih parametrov oseb, ki služijo za izboljšanje dobrega počutja in spremljanja zdravstvenega stanja so pomembna raziskovalno področje, ki jih obravnava predlagani raziskovalni program. Napredni IoT senzorji za "pametno hišo", ki so vključeni v predlagani raziskovalni program predstavljajo pomoč slovenskim podjetjem, da konkurirajo na trgu »interneta stvari« z novimi naprednimi senzorji, ki lahko nadomestijo obstoječe dražje rešitve s cenovno ugodnimi senzorskimi sistemi z enakimi ali boljšimi zmogljivostmi.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani raziskovalni program omogoča enega od pomembnejših orodij za razvoj večine znanstvenih področij, saj so prav natančnejši senzorji botrovali pomembnim znanstvenim odkritjem ali pa so služili za potrditev znanstvenih hipotez. Čeprav so cilji programa usmerjeni v raziskave in razvoj senzorjev, pa brez pomoči novih teoretičnih spoznanj teh ciljev ne bo mogoče izpolniti. Senzorji delujejo učinkovito, če so povezani v sisteme, ki delujejo s pomočjo umetne inteligence. Razvoj novih algoritmov pomembno vpliva na razvoj znanosti v mnogih segmentih predlaganega programa. Tako vpliva na razvoj novih tehnologij, na razvoj teorij in raziskav na področju doseganja ekstremnih točnosti in občutljivosti. Predvidevamo, da bomo iz tematike programa objavili številne znanstvene članke v uglednih revijah.
Na področju THz tehnologij in THz senzorjev bomo v okviru programske skupine na področju znanosti razvijali nove modele in pristope za modeliranje sistemov. Prav tako THz področje vpliva na razvoj interdisciplinarnih področij, kot so merjenje parametrov materialov v doslej neraziskanih frekvenčnih področjih in njihova primernost za uporabo v medicini, industriji, za nadzor in upravljanje okolja, proizvodnji in distribuciji hrane ipd. Nadaljnji razvoj THz sistemov odpira nove izzive na področju povezovanja senzorjev in senzorske elektronike v sisteme z inovativnimi pristopi, ki presegajo trenutno stanje tehnike in jih je potrebno z novimi dognanji in metodami v znanosti še razviti in uporabiti.
Na področju zaznavanja molekul v zraku in vodi bodo rezultati raziskave pomembni za razvoj znanosti na področjih selektivne funkcionalizacije, stisnjenega vzorčenja, impulznega zaznavanja in nevronskih mrež ter spektralne analize adsorbcijsko/desorbcijskega šuma. Vse te raziskave bodo odprle poti za raziskave podobnih metod in tehnologij v drugih vejah naravoslovja in tehnike, ki so povezane z metodami heterogenih postopkov integracije na siliciju. Raziskovanje metod stisnjenega vzorčenja bo omogočilo učinkovito zaznavanje izjemno majhnih sprememb na velikem številu senzorjev kar bo osnova za raziskovanje algoritmov stisnjenega vzorčenja v drugih vejah. Raziskovanje impulznega zaznavanja in nevronskih mrež, ki so integrirani na siliciju omogočajo zmanjšanje porabe energije za nekaj velikostnih razredov v primerjavi s sedanjimi metodami. Raziskovanje adsorpcijsko desorbcijskega šumnega spektra pa potencialno omogoča drastično izboljšanje selektivnosti kemijskih senzorjev in bo pomemben doprinos tudi v drugih vejah znanosti.
Na področju senzorskih nano in mikro sistemov je glavni doprinos k znanosti predvsem pri magnetnih, radio-frekvenčnih in optičnih elementih, kjer je potrebno z novo pridobljenim znanjem razviti metodologije zaznave in procesiranja različnih fizikalnih veličin. S pomočjo teoretičnih predpostavk, potrjenih s simulacijami, želimo načrtati nove modele ali nadgraditi nekatere že znane modele z novimi dognanji že obstoječih senzorskih struktur.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati predlaganega programa so usmerjeni v prenos raziskav v razvoj produktov v segment visoke tehnološke industrije predvsem v Sloveniji, pa tudi globalno. Raziskovalna skupina ima odlične reference za preteklo obdobje financiranja, saj je pomembno sodelovala v slovenski elektronski industriji ter tudi pri mednarodni.
Pričakujemo, da bodo inovacije, izumi in nove rešitve, tako kot v preteklih obdobjih, prispevale k povečanju dodane vrednosti v industriji, ki je tesno vezana na programsko skupino. Samo v zadnjih mesecih je raziskovalna skupina vložila dve patentni prijavi s področja senzorjev kota in pozicije, v pripravi je že tretja.
Vpetost programske skupine v slovensko gospodarstvo je najbolj očitna pri slovensko-angleški firmi RLS - Renishaw, kjer je največji, oziroma odločilen vpliv prispeval prav vodja programske skupine s svojim izumom integriranega magnetnega merilnika kota in pozicije. Odlično pozicijo firme v svetovnem merilu je pridobila in obdržala s proizvodi na podlagi tega izuma. Da bo lahko firma ohranila konkurenčno prednost so raziskave, ki so predlagane, nujne.
Spremljanje nivoja glukoze v krvi ima velik potencial za izboljšanje zdravja prebivalstva. V programu predlagamo zasnovo cenovno dostopnega osebnega merilnika. Glede na visok odstotek prebivalstva z diagnozo diabetesa, bi tak merilnik izboljšal zdravje bolnikov in pomagal pri zgodnejšem odkrivanju bolezni in učinkovitejšem zdravljenju.
