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In der Mikrosystemtechnik hat Deutschland weltweit die Nase vorn

17.10.2007
Als typische Querschnittstechnologie bietet die moderne Mikrosystemtechnik innovative Lösungen in einer Vielzahl von Anwendungen mit einer hohen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Relevanz.

Das Spektrum der Anwendungen erstreckt sich von der Automobiltechnik über die Medizin bis hin zur Energie- und Textiltechnik. Dies wurde auf dem diesjährigen VDE-Kongress Mikrosystemtechnik 2007 in Dresden deutlich, auf dem in über 250 Beiträgen internationale Experten die verschiedensten Einsätze der Mikrosystemtechnik vorgestellten und diskutierten.

Als gemeinsame Veranstaltung des VDE und des BMBF wurde der Mikrosystemtechnik-Kongress 2007 von der VDE/VDI-GMM sowie der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH organisiert.

Die Mikrosystemtechnik beschäftigt sich mit der Entwicklung, Herstellung und Anwendung von miniaturisierten technischen Systemen, deren Komponenten Strukturgrößen im Mikro- oder Nanometerbereich besitzen. Dabei werden verschiedene Funktionen, Materialien, Elemente und Technologien in einem System miteinander verknüpft. Viele Produkte aus den Bereichen Informations- und Kommunikationstechnik, der modernen Automobilindustrie aber auch der Medizintechnik, Biotechnologie, Konsumgüterindustrie und anderen Anwendungen sind ohne die Mikrosystemtechnik nicht mehr vorstellbar.

Zu Beginn des Kongresses verwies der Chairman der Mikrosystemtechnik 2007, Prof. Dr. Thomas Geßner vom Chemnitzer Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration, auf Deutschlands besondere Stärken im Bereich der Systementwicklung. „Es gibt viele Projekte zur intelligenten Netzwerkgestaltung“, erläuterte der Experte. Dazu gehörten insbesondere Anwendungen im Automobil. Als weitere Top-Themen der Tagung nannte Geßner unter anderem den Einsatz miniaturisierter Spektrometer zum mobilen Schadstoff-Nachweis vor Ort und Anwendungen der Mikrotechnik im Bereich der Stammzellenforschung.

Neuartige Implantate revolutionieren die Medizintechnik

Am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Freiburger Albert-Ludwigs-Universität werden zurzeit die Potenziale der Mikrosystemtechnik für neuartige medizinische Anwendungen ausgelotet. Im Fokus der laufenden Entwicklungen stehen Miniaturisierung und Integration von Sensoren und Aktoren auch im Hinblick auf neuartige Energieversorgungskonzepte, um spezifischere Diagnoseverfahren und wirksamere Therapien zu entwickeln. Dazu gehören unter anderem neuartige intelligente Implantate, die im Bereich der „großen Volkskrankheiten“ zum Einsatz kommen sollen. So werden im Bereich der Neurologie bereits erfolgreich Rückenmarkstimulatoren zur Behandlung von Schmerz und bei Dranginkontinenz implantiert.

Auch am Institut für Mikrosystemtechnik der Technischen Universität Hamburg-Harburg stehen Anwendungen im Bereich der Medizintechnik im Rampenlicht der Forschung. Ein besonders ehrgeiziges Vorhaben ist die Realisierung eines mechanischen Mikrosystems zur Wiederherstellung der Rückenmarkskontinuität bei Querschnittslähmung. So führen Verletzungen des Zentralen Nervensystems (ZNS) in der Regel zu irreversiblen Schäden und körperlichen Einschränkungen. Verantwortlich dafür ist die rasche Bildung eines Narbengewebes in der Läsion, das die ein Aussprossen und damit eine Regeneration der nervalen Funktionalität verhindert.

Mit Hilfe eines mikrotechnischen Verbindungselements wollen die Harburger Forscher dem durchtrennten Rückenmark eine Art Brücke zur Verfügung stellen, über die eine Heilung ermöglicht wird. Das Verbindungselement besteht aus einem System von Mikrokanälen, die einerseits eine Heilung medikamentös unterstützen und andererseits die Narbenbildung verhindern.

Besser als jeder Akku: Miniaturisierte Brennstoffzellen

Im Bereich der Energietechnik gehören Mikrobrennstoffzellen zu den großen Hoffnungsträgern der Zukunft, weil diese den Einsatz typischer Energieträger erlauben, die ein Vielfaches der der gravimetrischen und volumimetrischen Energiedichten heutiger Batterie- und Akkutechnologien aufweisen. So arbeiten Forscher am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg zurzeit an einer aus der Dampfphase versorgten passiven Direktmethanolbrennstoffzelle.

Der Markt für Mikrobrennstoffzellen ist durch hohe Wachstumsraten von 14 bis 18 Prozent gekennzeichnet, das sich den Prognosen zufolge in den nächsten Jahren fortsetzen soll. Verantwortlich für diesen Trend sind insbesondere Anwendungen im Mrkt für mobile Endgeräte wie Cell Phones, Computern, Camcordern und Cordless Tools.

Rolf Froböse | Rolf Froböse
Weitere Informationen:
http://www.vde.com

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