Projekti / Programi
Optični senzorji in napredni interaktivni vmesniki
01. januar 2013
- 31. december 2017
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.00 |
Tehnika |
Meroslovje |
|
| 2.09.04 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
Optoelektronika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P180 |
Naravoslovno-matematične vede |
Meroslovje, fizikalna instrumentacija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Predlagan raziskovalni program zajema temeljne in aplikativne raziskave na področju modernih fotonskih senzorjev in sistemov. Posebej se bo program nadaljeval z usmerjenimi raziskavami novih konceptov in načrtovanja na področju optičnih vlakenskih senzorjev, tehnologij za izdelavo mokro-optičnih-vlakenskih senzorjev in pasivnih vlakenskih naprav, posebnih optičnih vlaken, opto-elektronskega signalnega procesiranja za branje optičnih vlakenskih senzorjev in vmesnikov človek-računalnik.
Raziskovalni program bo zagotovil nadaljevanje in poglobitev raziskav na področju tehnologije mikro-obdelave optičnih vlaken, ki sloni na selektivnem jedkanju silicijevega stekla in je bila zasnovana s strani predlagajoče skupine v predhodnem obdobju financiranja. Razumevanje, nadaljnji razvoj in izpopolnitve teh potencialno visoko-stroškovno-učinkovite tehnologije bo zagotovilo nove priložnosti za načrtovanje in izdelavo kompleksnih fotonskih struktur znotraj, na vrhu ali vzdolž optičnega vlakna. Ta tehnologija mikro-obdelave bi tako tvorila osnovo za raziskave in načrtovanje novih vrst zahtevnejših optičnih vlakenskih senzorjev in fotonskih naprav z mikro-dimenzijami in popolno zgradbo iz silicijevega dioksida. Nadaljevanje teh raziskav bo zato vodilo v nastanek novih vrst mikro-senzorjev, med katere sodijo senzorji za zaznavanje mehanskih, fluido-mehanskih in kemijskih/bioloških senzorjev. Posebno pozornost bomo namenili tudi termo-optičnim senzorjem in senzorjem za zaznavanje več parametrov hkrati. Ta nova vrsta senzorjev bo omogočila meritve parametrov, katerih do sedaj ni bilo mogoče izvajati s pomočjo optičnih vlaken, kot so npr. termična prevodnost ter nanjo vezani parametri. V okviru programa bodo potekale tudi raziskave na področju posebnih optičnih vlaken, ki bodo vodile v nove priložnosti za načrtovanje kvazi-porazdeljenih in multipleksiranih senzorjev. Pomemben del raziskav bo namenjen tehnikam za opto-elektronsko procesiranje signalov, ki jih tvorijo optični-vlakenski senzorji. Te raziskave bodo usmerjene tako, da bodo izkoriščale komercialno dobavljive in širše dostopne opto-elektronske komponente, kot so na primer telekomunikacijske komponente (DFB diode, pasivne DWDM komponente, itd.).
Posebna pozornost bo namenjena raziskavam izvinih in cenovno-učinkovitih senzorskih zasnov. To bo pripomoglo k zmanjševanju glavnih cenovno-pogojenih omejitev pri nadaljnjem uvajanju tehnologije optičnih vlakenskih senzorjev v širše področje človeških aktivnosti.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave in razvoj tehnologije za mikro-obdelavo optičnih vlaken, mikro-optičnih naprav, mikro-optičnih senzorjev ter opto-elektronskega signalnega procesiranja bodo vodile v ustvarjanje novega temeljnega in aplikativnega znanja na področju fotonskih tehnologij. To znanje bo omogočilo originalne pristope v snovanju nove generacije miniaturnih optičnih sistemov. Ti sistemi imajo široko uporabnost in vpliv na razvoj znanosti in najsodobnejših tehnologij na različnih področjih, kot so proizvodne tehnologije, informacijsko-komunikacijske tehnologije, bio-medicina, itd. Prav tako se pričakuje, da bodo opravljene raziskave vodile v vzpostavitev novih konceptov za porazdeljeno merjenje temperature, mehanskih napetosti ter drugih fizikalnih, kemijskih ali bioloških parametrov. Predlagani koncepti bodo izvirni tako po svoji zasnovi, kakor tudi po praktični uporabnosti, kar bo omogočalo uporabo rezultatov raziskovalnega dela v praktičnih aplikacijah.
Program bo tudi zajemal tehnologije na področju interaktivnih uporabniških vmesnikov. Uporaba senzorjev na relaciji pametni telefon – senzor – človek ponuja inovativne in spodbudne rešitve za razvoj novih, inteligentnih in prilagodljivih pripomočkov, ki bi ljudem v delovnem, socialnem in domačem okolju lahko olajšala delo in življenje nasploh. Predvsem pomembna se predvideva raba senzorjev za starejše osebe, kar predstavlja nov segment na področju razvoja znanosti, saj na tem področju še vedno kažejo odprte možnosti za učinkovito in intuitivno rabo informacijske in komunikacijske tehnologije za olajšanje in ohranjanje življenja starejših oseb.
Pričakuje se, da bodo rezultati znanstvenih del predstavljeni v najuglednejših znanstvenih revijah in patentih, saj je znanstveno okolje že do sedaj pokazalo veliko zanimanje za predlagana dela. Posebno težo bodo imele raziskave, ki ne vodijo le v tvorbo novih, temveč tudi neposredno uporabnih znanstvenih konceptov. Hkrati se pričakuje tudi realizacija prototipov in tudi končnih izdelkov. Pri tem pa bodo, kakor do sedaj, raziskave usmerjene na sodelovanje z domačimi in tujimi industrijskimi partnerji, s čimer bo zagotovljena boljša povezava med znanstveno sfero in gospodarstvom.
Pomen za razvoj Slovenije
V preteklem obdobju je raziskovalna skupina aktivno sodelovala na usmerjenih projektih z domačimi (Hidria AET, Senčar, Kolektor-ETRA) in tudi tujimi podjetji (FISO Technologies - Kanada, Phonak-Švica). Prav to delo skupine je vodilo do povezav med domačimi in tujimi gospodarskimi subjekti. Sodelovanje je posebej tesno s podjetjem Optacore d.o.o, ki proizvaja posebna optična vlakna in opremo za proizvodnjo vlaken. Optcore je v zadnjih letih dosegel pomemben svetovni tržni delež na področju nekaterih naprav za izdelavo vlaken. Neposredno nadaljevanje sodelovanja s podjetjem Optacore je predvideno tudi v okviru tega programa, saj bo podjetje zagotavljalo dobavo ustreznih raziskovalnih vzorcev optičnih vlaken. Skupina je v zadnjem obdobju vložila pet ameriških patentnih prijav, podeljeni pa so ji bili trije ameriški patenti.
Delo skupin posega tako na najaktualnejša znanstveno tehnološka področja, hkrati pa izkazuje močno vpetost v domače in tuje gospodarsko okolje. Zato lahko pričakujemo pozitivne učinke na gospodarstvo tudi v prihodnjem obdobju. Osrednje delo skupine posega na področje fotonike, ki sodi med mlade visoko-tehnološke panoge. Fotonika je doživela izjemen razmah po svetu in v Evropi. V Evropi je obseg proizvodnje izdelkov, povezanih s fotonskimi sistemi, že presegel obseg proizvodnje mikro-elektronske industrije. Danes je tudi v slovenskem gospodarskem okolju zaznati bistveno povečan interes za razvoj fotonskih tehnologij, saj te omogočajo hitro gospodarsko rast in konkurenčno proizvodnjo z visoko dodano vrednostjo.
Na področju interaktivnih uporabnih vmesnikov pričakujemo, da bodo le-ti zaradi svoje narave enostavnosti, uporabnosti in intuitivnosti postali generator dodatnega družbeno-ekonomskega razvoja tako v Sloveniji, kot tudi v tujini. Predvsem ker gre za nove, sodobne pripomočke, ki bodo omogočala izboljšanje kvalitete življenja starejših oseb, se nadejamo tudi dodatne spodbude za razvoj.
S povezovanjem članov iz različnih področij v okviru predlagane programske skupine bo ustvarjeno primerno okolje za še bolj intenziven razvoj novih tehnologij in produktov, ki bodo neposredno prispevali k izboljšanju življenjskih pogojev v smislu varovanja zdravja, osebne varnosti in varnosti v cestnem prometu, prispevkov na področju ekologije itd.
Poleg tega predstavlja delo predlagane skupine prispevek k uresničitvi dolgoročnih ciljev nacionalnega raziskovalnega in razvojnega programa in sicer bo omogočalo razvoj sodobne temeljne znanstvene discipline, ki je potrebna za kakovostno visokošolsko in podiplomsko izobraževanje in ustvarjanje novega znanja.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
