A Robert Bosch GmbH 2022-ben hozta létre azt a startupját, amelyen belül kimondottan a kvantumszenzorok fejlesztésére koncentrálnak annak érdekében, hogy az eszközökkel jelentős változásokat hozzanak nem csak az autóipar, hanem akár az orvostudomány vagy anyagkutatás területén is. A Bosch Quantum Sensing megalapításával az itt dolgozó kutatók nagyobb szabadságot kaptak a kutatások során, miközben megtartották a nagy cég támogatásának előnyeit is, így a munkák akkor is aktívan haladhatnak előre, ha nem mindig lehet pontosan megjósolni, vajon melyik alkalmazási forma lesz kereskedelmi szempontból is jövedelmező és népszerű.

A cég kutatói a Quantum Sensing működésének elmúlt egy évében nagyot léptek előre a szenzorok fejlesztése során, aminek egyik eredményeként sikerült lecsökkenteni az érzékelők méretét és létrehozták a kategóriáján belüli legkisebb berendezést, de a cél a további miniatürizálás és egy olyan apró eszköz megalkotása, ami akár chipekbe is integrálható. A laboratóriumban többféle berendezés is készül, például magnetométerek és girométerek, amelyek navigációs területen játszhatnak majd szerepet.

A kvantumos szenzoroknak több fajtája is létezik, de a Bosch az úgynevezett nitrogén-vakancia centrumokra alapozza elsősorban a kutatásait, amelyeket gyémántok tartalmaznak. A szénatomokból álló gyémánt kristályszerkezete időnként tökéletlenségeket rejt, amelyeket a nitrogénatomok alakítanak ki: ez egy vakancia pontból és egy vele szomszédos nitrogénatomból tevődik össze. Az NV centrum érdekessége, hogy fotolumineszcens, vagyis fotonokat bocsát ki és ez felhasználható arra, hogy az elektronok perdületének állapotáról információkat szerezzenek a kutatók. Katrin Kobe, a Bosch Quantum Sensing vezérigazgatója azt is kiemelte, hogy a gyémánthibák alkalmazása még egy szempontból előnyös, így ugyanis szilárd állapotú, robosztus és nagy térbeli felbontást lehetővé tevő rendszert tudnak alkotni.

A magnetométerek és egyéb szenzorok felhasználási területei között tehát az orvosi alkalmazás kiemelt szerepet kaphat, például a szív természetes mágneses terének mérésével és az egyszerű, hosszabb idejű mérések lehetővé tételével sokkal több adatot tudnak szolgáltatni, mint ami az EKG technológiával jelenleg lehetséges.

"Az EKG készüléket elektródákkal közvetlenül a bőrre helyezik, így ha elcsúsznak, a mérések pontatlanok lesznek. Ezenkívül vészhelyzetben az EKG-készülék felhelyezése értékes időt vesz el. A kvantumszenzorok ezzel szemben a ruhába vagy a matracba is beépíthetők.

Ez nemcsak a sürgősségi osztályon gyorsítja fel a diagnózist, hanem az otthoni felügyeletet is egyszerűvé és pontossá teszi." - írja a Bosch a szenzorok kapcsán.

Ezenkívül olyan visszafordíthatatlan és súlyos betegségek korai diagnosztizálásában is segítséget nyújthatnak, mint az Alzheimer-, és Parkinson-kór, az idegi folyamatok legkisebb impulzusainak mérése pedig a mesterséges végtagok működtetését könnyítheti meg.

A Bosch számára természetesen a mobilitási szektorban való alkalmazási módok is prioritást élveznek: itt a kvantumszenzorok a navigációt tehetik pontosabbá és akár a GPS helyére is léphetnek, vagy kiegészítőként működhetnek.

"A globális helymeghatározó rendszer (GPS) érzékeny az interferenciára, míg a kvantumszenzorok ellenállnak a külső hatásoknak, mivel a Föld változatlan mágneses terének mérésével működnek"

- a cég magyarázata szerint. Az IMU (inerciális mérőegység) kvantumos verziója nem csak pontosság tekintetében előzheti meg a műholdas navigációt, hanem megbízhatósga szempontjából is jobb megoldást kínál. A berendezés kicsinyítése ezen a területen is igen fontos lehet, de a szenzorok méretének csökkentése a precizitás kockáztatásával járhat, ezért az a jövőkép, amit a Bosch is kitűzött maga elé (a kvantumszenzorok chipbe integrálása) még valószínűleg nem válik valóra egy-két éven belül, a munka tovább zajlik a laboratóriumban. A cég következő lépésként az elkövetkező két évben az első kísérleti ügyfeleivel konkrét alkalmazásokon dolgozik majd együtt az orvosi és a mobilitási iparágakban.

(Fotó: Bosch)