Fraunhofer-Allianz ErnährungswirtschaftEntwicklung einer Generation neuartiger Markerpartikel
Eine Generation neuartiger Markerpartikel werden am Fraunhofer Institut für Silicatforschung ISC in der Partikeltechnologie in Würzburg entwickelt, welche über ein hohes Maß an Individualität und Unterscheidbarkeit verfügen und die für sich allein oder als Ensemble einen einzigartigen Fingerprint (»ID«) ermöglichen.
Herausforderung
Neben einem passiven Herkunftsnachweis wird es immer wichtiger, jedem Objekt eine aktive, kommunikationsfähige Kennung zuzuordnen, um die Digitalisierung und Automatisierung in den Fertigungsabläufen (Industrie 4.0) zu unterstützen.
Im Sinne der Nachhaltigkeit ist zudem über das eigentliche Produktleben hinaus der second-life-Bereich bis zur Wiederverwertung von Komponenten und sekundären Rohstoffen zu betrachten. Zur Schließung des Kreislaufs (cradle-to-cradle) ist daher eine gleichermaßen unverwüstliche und eindeutige Kennzeichnung notwendig.
Aus den genannten Gründen ist es von höchstem Interesse, preisgünstige und zuverlässige Techniken zur Kennzeichnung von Objekten zu entwickeln, die all diesen Ansprüchen genügen. Die bisher existierenden Lösungsansätze sind hinsichtlich ihrer Miniaturisierbarkeit und universellen Applizierbarkeit in beliebige Material- oder Produktkomponenten eingeschränkt.
System
Die Markertechnologie basiert darauf, dass nanopartikuläre Bausteine zu mikroskaligen Partikeln fusioniert werden.
Die Nanobausteine bilden die Informationsträger, die abhängig vom Einsatzzweck mit unterschiedlichen Differenzierungsgraden und Nachweismöglichkeiten ausgestattet werden können, so dass im Grenzfall ein einzelnes (Sub)-Mikropartikel zur eindeutigen Identifikation ausreichen kann.
Physikalische Effekte der Nanoskaligkeit ermöglichen eine Objektkennzeichnung um die »4N« (Nachvollziehbarkeit, Nachverfolgbarkeit, Nachhaltigkeit, Nachahmungsschutz) zu adressieren und die vielfältigen Anforderungen erfüllen zu können.
Angebot
Grundstoffe, Materialien und Produktkomponenten können dauerhaft, preiswert und nachhaltig markiert und mit einfachen physikalischen Methoden identifiziert werden.
Die Fingerprintfunktion ist dabei nicht nur oberflächennah platzierbar und optisch auslesbar, vielmehr kann die auf den mikroskaligen Trägern gebündelte bzw. den Trägern immanente Information auch aus der Tiefe als versteckte Merkmale detektiert werden.