Wie ist der heutige Stand bei der Entwicklung und Anwendung von Smart-Dust (Schlauer Staub)? Sehen Sie hier Gefahren?

Sehr geehrter Herr G.,

vielen Dank für Ihr Interesse an miniaturisierten Sensor-Systemen, für die aufgrund ihrer Größenordnung auch der Begriff „Smart Dust“ verwendet wird.

Der Trend zur Miniaturisierung von Elektroniksystemen ist ungebrochen. Eine treibendende Motivation ist, wie bei Smart Dust, neue Anwendungsfelder und bisher unzugängliche Bereiche zu erschließen, um eine neue Qualität von Informationen zu erhalten. Funktionale Prototypen sind in Forschungseinrichtungen entstanden, allerdings stehen einer Marktreife derartiger Mini-Systeme noch entscheidende technische Herausforderungen entgegen.

Vor allem bei der Energieversorgung (Prozessoren, die z.B. KI-Algorithmen verarbeiten, haben eine hohe Leitungsaufnahme), bei der drahtlosen Kommunikation (Reichweite) und schließlich bei der Frage „wie man den schlauen Staub wieder einfängt“, gilt es Lösungen zu finden. Zu letzterem Aspekt müsste sich Smart Dust über Funk identifizieren und in der Lage sein, sich aus eigener Kraft zu bewegen. Die benötigten Energiespeicher sind im Vergleich zu der aktuell schon verfügbaren Mikroelektronik allerdings immer noch sehr groß und auch Lösungen für das „Energy-Harvesting“, ob thermisch, mechanisch oder elektromagnetisch, benötigen Volumen und limitieren somit die Miniaturisierung des „Smart-Dust“ bzw. schränken die Funktionalität enorm ein.

Für Einzelheiten möchte ich Sie auf die Antwort der Bundesregierung zu der Kleinen Anfrage der FDP Bundestagsfraktion zu dem Thema „Forschung und Entwicklung im Bereich Nanorobotik“ hinweisen (Juni 2020, siehe: https://dserver.bundestag.de/btd/19/202/1920246.pdf). Dort finden Sie weitere Informationen, auch zum Dialog mit der Öffentlichkeit über Chancen und Risiken der Nanotechnologie.

Mit freundlichen Grüßen

Jens Brandenburg