Projekte

STAR

Stabile Antireflexschichten für die Medizintechnik (STAR)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)
Wettbewerb: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Forschungsprojekts STAR besteht darin, Technologien und Anlagen für die Herstellung hochstabiler und innovativer optischer Schichten für Endoskope zu entwickeln. Damit wird die Qualität von Endoskopen weiter verbessert. Im Mittelpunkt der Entwicklungen stehen Antireflex-Beschichtungen mit hoher mechanischer und chemischer Beständigkeit gegenüber Reinigungs- und Sterilisationsprozessen. Neben diesen robusten Beschichtungen für außenliegende Flächen werden für die geschützten Innenflächen Entspiegelungen mit verbesserten optischen Eigenschaften sowie Lacke zur Vermeidung von Beschlag erarbeitet und geprüft.

Projektdauer: 01.04.2019 − 31.12.2022

Projektkoordinator:
Ralf Staud
Karl Storz SE & Co. KG
Telefon: +49 7461 708-714
E-Mail: ralf.staud@karlstorz.com

Ansprechpartner bei PTKA:
Roxana Droll, Master Ingenieurpädagogik
Telefon: +49 721 608-26093
E-Mail: roxana.droll@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Endoskope ermöglichen dem Arzt einen patientenschonenden Einblick in den Körper und eine effektive Behandlung zahlreicher Befunde. Endoskope bestehen aus einer Reihe stabförmiger Linsen, die am Ende mit einem so genannten Fenster abgeschlossen werden. Das Endfenster besteht, im Gegensatz zu den Linsen, aus einem hoch kratzfesten und beständigen Material, meist aus Saphir. Die Linsen selbst sind beschichtet, um maximale Helligkeit bei möglichst geringen Bildfehlern durch Reflexion zu erzielen. Das Endfenster ist nicht beschichtet, da derzeit verfügbare Schichten weder den mechanischen und chemischen Belastungen im Einsatz, noch denen bei Reinigung und Sterilisation bei Temperaturen bis zu 140 Grad Celsius widerstehen.

Ziel
Das Ziel des Forschungsprojekts STAR besteht darin, Technologien und Anlagen für die Herstellung hochstabiler und innovativer optischer Schichten für Endoskope zu entwickeln. Damit wird die Qualität von Endoskopen weiter verbessert. Im Mittelpunkt der Entwicklungen stehen Antireflex-Beschichtungen mit hoher mechanischer und chemischer Beständigkeit gegenüber Reinigungs- und Sterilisationsprozessen. Neben diesen robusten Beschichtungen für außenliegende Flächen werden für die geschützten Innenflächen Entspiegelungen mit verbesserten optischen Eigenschaften sowie Lacke zur Vermeidung von Beschlag erarbeitet und geprüft.

Vorgehensweise
In einem Konsortium bestehend aus Anlagenherstellern, Beschichtungsunternehmen, einem führenden Hersteller von Endoskopiesystemen und einem Forschungsinstitut sollen Erkenntnisse über vorhandene Schichtmaterialien mit hoher chemischer Beständigkeit genutzt werden, um mit neuen Verfahren zu Beschichtungen mit einer verbesserten Kratzfestigkeit zu gelangen. Schichtmaterialien mit hoher chemischer Beständigkeit und Materialmischungen werden mit Hilfe spezieller Designs zu Schichten mit verbesserter Kratzfestigkeit kombiniert. Niedrigbrechende, z. B. poröse Einzelschichten, auf Basis nanoporöser Materialien und nanostrukturierter Lacke, sollen zu farbneutralen und winkeltoleranten Entspiegelungen führen. Die Technologien werden für die Anwendbarkeit in der Medizintechnik anhand von zwei unterschiedlichen Endoskopen evaluiert und Konzepte für industriekompatible Prozesse entwickelt.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Der Einsatz von hoch beständigen und neuen optischen Schichten ermöglicht die Herstellung praxistauglicher Endoskope mit verbesserter Bildwiedergabe. Davon profitiert der Arzt durch einen helleren, detaillierteren und kontrastreicheren Blick in den Patienten, was Diagnose und Arbeit erheblich erleichtern. Damit können deutsche Unternehmen der Endoskopie ihre führende Rolle im weltweiten Markt weiter ausbauen.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Celina Gabber und Solvig Grünitz

+49 (0)721 608-25281
zentralessekretariat@ptka.kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu