Die Geburtsstunde mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) liegt schon Jahrzehnte zurück, doch einige Experten gehen davon aus, dass das Potenzial dieser winzigen Bauteile bei weitem noch nicht ausgeschöpft ist. Die Integration von elektrischen Schaltungen und mechanischen Strukturen auf einem einzigen Substrat, dessen Größe sich im Mikrometerbereich bewegt, liefert die Basistechnologie für die meisten Wearables und ist für viele Smartphone-Funktionen unerlässlich.

Eckdaten

In der Medizin messen Sensoren unter anderem Druck, Trägheit oder auch Beschleunigung. Mit der MEMS-Technologie lassen diese sich auch in den Körper des Patienten implementieren, wo sie etwa Stürze oder den Blutdruck erfassen. Außerdem können Drucksensoren auch noch andere Parameter erfassen. In der Medizin kann das sowohl den Patienten als auch dem Pflegepersonal das Leben erleichtern.

MEMS haben auch auf die Entwicklung in der Biotechnologie weitreichende Auswirkungen, da sie Wissenschaftlern die Möglichkeit bieten, biologische und chemische Verbindungen im Körper sowie dessen viele komplexe Subsysteme zu erforschen und zu beeinflussen. Dies kann in Zukunft neue Möglichkeiten im Bezug auf die Diagnose und Verhütung von Krankheiten sowie chronischen Erkrankungen eröffnen. Derzeit wird der Einsatz von MEMS-Technologie in Nervenprothesen erforscht, wodurch Menschen mit Sehbehinderung ihr Augenlicht zurückerlangen oder körperlich behinderte Personen ein wenig an Mobilität zurückgewinnen könnten.

MEMS sind im Bereich der medizinischen Diagnostik und des Gesundheitswesens eine revolutionäre Innovation und kommen bereits erfolgreich in Drucksensoren zum Einsatz. Heute können Ärzte MEMS-basierende Drucksensoren, die per Funk kommunizieren, in den Körper implantieren und wichtige Erkenntnisse zum Zustand der Organe und Arterien gewinnen. Die jüngsten Fortschritte bezüglich der Häusung von MEMS waren hier ganz entscheidend.

Bild 1: Der ADXL362 von Analog Devices ist ein dreiachsiger Beschleunigungsmesser mit ultraniedrigem Energieverbrauch, der sich ideal für Gesundheitsanwendungen eignet.

Bild 1: Der ADXL362 von Analog Devices ist ein Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser mit ultraniedrigem Energieverbrauch, der sich ideal für Gesundheitsanwendungen eignet. Mouser

Doch nicht nur für die Implantation in den Körper ist der kleine, unauffällige Formfaktor von MEMS-Drucksensoren von großem Vorteil, sondern auch beim Einsatz in Geräten: Er ermöglicht kleinere Abmessungen und sorgt damit für eine bessere Tragbarkeit der Geräte. Da außerdem die Kosten relativ niedrig sind, wird die Umsetzbarkeit von Einwegsensoren wahrscheinlicher. Diese könnten unter anderem in Blutdruckmess- und Beatmungsgeräten für Patienten in Krankenhäusern und Notaufnahmen Verwendung finden. Auch in Dialysemaschinen und Infusionspumpen sind sie verwendbar.

Die Integration von MEMS-Trägheitssensoren in Verbraucherelektronik beeinflusst auch die Art und Weise, wie Pflegedienstleister Patienten mit erhöhtem Sturzrisiko versorgen können: Die Bewegungen der Patienten lassen sich so überwachen und die Pflegekräfte erhalten frühzeitig eine Warnung, wenn erhöhte Aufmerksamkeit gefragt ist. Auch bei der Behandlung von Skoliose greifen Mediziner jetzt auf diese Technologie zurück. Hierbei wird gemessen, wie oft und wie enganliegend Patienten Korsette tragen, um Hindernisse für gesundheitliche Fortschritte auszuräumen.

Seite 1 von 3123