Teja Potočnik

Datenzentren verbrauchten 2022 so viel Elektrizität wie 153 Millionen Haushalte. Halbleiterbauelemente mit höherem Wirkungsgrad könnten die Emissionen senken, die Industrie ist aber mit dem Problem konfrontiert, dass Transistoren ihre physischen Grenzen erreichen. Um weitere Fortschritte zu ermöglichen, untersuchen Hersteller alternative Materialien, mit denen die Rechenleistung ohne weitere Verkleinerung der Bauteile verbessert werden kann. Graphen, Quantenpunkte und andere Nanomaterialien bieten vielversprechende Eigenschaften, aber ihre Integration in große Produktionsvolumen bleibt weiterhin komplex. Ihr unvorhersehbares Wachstum auf Trägermaterialien erfordert manuelle Eingriffe, die wiederum die Kosten steigern und die Skalierbarkeit beeinträchtigen. 

Um dieses Problem zu bewältigen, entwickelte Potočnik eine automatisierte Softwareplattform zur Verbesserung der Effizienz und Skalierbarkeit der Halbleiterfabrikation mit Nanomaterialien. Sie unterstützt verschiedene Technologien wie Sensoren, flexible Elektronik und Transistoren. Der Schlüsselkomponent dieser Plattform ist der LithoTag, ein eingebettetes Markierungssystem, das eine präzise Ausrichtung der Nanomaterialien ermöglicht. Die Markierungen funktionieren ähnlich wie QR-Codes und ermöglichen es Computer-Vision-Algorithmen, Eigenschaften im Nanobereich mit großer Genauigkeit nachzuverfolgen. Der Ansatz beseitigt den Bedarf an manuellen Justierungen und verbessert dadurch die Genauigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit. Langfristig könnte diese Technologie neue Nanobauteile mit besserer Leistung ermöglichen, zum Beispiel energieeffizientere Mikrochips, eine längere Akkulebensdauer in Verbraucherelektronikgeräten oder Datenzentren, die weniger Strom verbrauchen. LithoTag könnte die Herstellung durch Kodierung von Betriebsanweisungen für Ausrüstungen optimieren. Mit Kameras ausgestattete Maschinen könnten diese Markierungen lesen und automatisch Aufgaben ausführen, zum Beispiel eine Bohrung mit einer vorgegebenen Abmessung. Zukünftige Anwendungen sind flexible Elektronik und Biotechnologie, zum Beispiel am Körper getragene Geräte zur Überwachung von Gesundheitsparametern. 

Skalierung für die Industrie 

Potočniks Reise in die faszinierende Welt der Nanotechnologie begann mit ihrer früh entwickelten Leidenschaft für Chemie und Physik. Sie interessierte sich zunächst für Materialwissenschaften und deren vielseitigen Anwendungsbereiche. Später konzentrierte sie sich während ihrer Doktorarbeit in Cambridge auf Nanofabrikation und Nanomaterialien in Transistoren. Die Herstellung von Transistoren war ein zeitraubender Prozess, der eine hohe Genauigkeit und Kontrolle im Nanomaßstab erfordert. Um ihre Forschung zu optimieren, entwickelte sie ein Automatisierungsverfahren, das Bildverarbeitung und maschinelles Sehen vereint. Diese Innovation diente nicht nur als Beschleuniger für ihre Forschungsarbeiten, sondern entflammte auch ihren Unternehmergeist. 

Mit der Unterstützung von Cambridge Enterprise reichte Potočnik zusammen mit Forscherkollegen eine Patentanmeldung für ihre Technologie ein und begann, Vermarktungsmöglichkeiten zu suchen. 2022 trat sie ConceptionX bei, einem Deep-Tech-Venture-Programm, das Forschende bei der Unternehmensgründung unterstützt. Innerhalb von wenigen Monaten gründete sie mit einem Team erfahrener Kollegen Nanomation, um ihre Arbeit weiterzuentwickeln. Die Reaktionen auf das Großbritannien ansässige Start-up war vielversprechend, wie Potočnik ausführt: "Derzeit besteht unsere Benutzergemeinde aus Wissenschaftlern. Unser Ziel ist es, in den kommenden Jahren Pilotprojekte mit der Industrie zu starten. Mehrere Unternehmen haben bereits Interesse an unseren Prototypen gezeigt."  

Ein Beitrag zum Erreichen der Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (SDGs) 

Die Erfindung unterstützt Nachhaltigkeitsziel 9 (Industrie, Innovation und Infrastruktur), indem sie die Entwicklung effizienterer Halbleiterbauteile ermöglicht, die für Elektronik der nächsten Generation, neue Medizintechnik und nachhaltige Rechenlösungen genutzt werden können.