Riesen-Marktchancen durch Plasmatechnologie in der Medizintechnik

International renommierte Experten aus den USA, Japan und Skandinavien diskutieren ab heute bis Freitag (13. bis 15. März 2002) in Wuppertal neueste Entwicklungen der Plasmatechnologie.

Zu den neuesten Trends der Plasmatechnologie gehören insbesondere Anwendungen in der Bio- und Medizintechnik. Dort wird ein enormes Marktpotential gesehen. Beispiele: Implantate wie Prothesen und Stents, Sterilisation von Endoskopen oder auch die zeitlich gesteuerte Abgabe von Wirksubstanzen an den menschlichen Organismus zur Unterstützung körpereigener Funktionen. Hier hat das Forschungszentrum für Mikrostrukturtechnik (fmt) der Bergischen Universität unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Dr.h.c. Jürgen Engemann in den letzten Jahren ein spektakuläres Forschungsfeld aufgetan und inzwischen eine international beachtete Spitzenposition erreicht. Die Plasmatechnologie ist eine Querschnitts- und Schlüsseltechnologie mit Anwendungen in vielen Industriezweigen, so der Mikroelektronik und Nanotechnologie, der Oberflächen- und Werkstofftechnik, im Fahrzeug- und Maschinenbau, in der Bio- und Medizintechnik, der Photovoltaik und Umwelttechnik, in Chemie und Kunststofftechnik, Optik und Lichttechnik, Verpackungs- und Textiltechnik. An der plasmatechnologischen Forschung sind Physiker, Chemiker, Elektro- und Maschinenbauingenieure, Verfahrenstechniker und andere beteiligt. Prof. Dr.-Ing. Engemann: „Plasmatechnologie ist innovativ, ökonomisch und ökologisch nachhaltig.“ Sie finde immer stärkeren Eingang in die industrielle Nutzung. Dabei löse sie vor allem technologische Verfahren ab, die aus ökologischer Sicht umstritten sind. Das Kernthema des Wuppertaler Forschungszentrums für Mikrostrukturtechnik fmt, das soeben ein renoviertes Kasernengebäude auf dem neuen Wuppertaler „Technologie-Campus“ Freudenberg bezogen hat, werden deshalb biomedizinische Anwendungen technischer Plasmen sein. Zum Hintergrund – was fasziniert Forscher und Anwender am Phänomen Plasma? Prof. Engemann, der auch Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (Bochum) ist, spricht von „Plasma, dem unbekannten Wesen“. Wenn von Plasma die Rede sei, dächten viele Menschen zunächst an Blutplasma. Engemann: „Wir verstehen darunter jedoch ein Ensemble von elektrisch geladenen und ungeladenen Teilchen, das als Ganzes elektrisch neutral ist. In mancher Hinsicht ähnelt ein solches ’Gebilde’“ – so die wörtliche Übersetzung des griechischen Wortes Plasma – einem Gas. Die geladenen Teilchen sorgen jedoch dafür, dass ein Plasma nicht nur elektrisch erzeugt und beeinflusst werden kann, sondern merkwürdige und von einem Gas völlig verschiedene Eigenschaften hat. Daher nennt man den Plasmazustand der Materie auch den vierten Aggregatzustand.“ In den letzten Jahrzehnten seien große Anstrengungen unternommen worden, um das Plasma zur Energieerzeugung mittels kontrollierter Kernfusion zu nutzen. Die wissenschaftlich-technischen Herausforderungen seien enorm, weil die Überwindung der Abstoßungskräfte zwischen den Plasmateilchen sehr hohe Temperaturen von über hundert Millionen Grad erfordere, wie sie normalerweise nur im Inneren der Sonne und anderer Sterne vorkämen. Neben der Erforschung dieser heißen, sogenannten thermischen Plasmen sei es neuerdings vor allem das Niedertemperaturplasma, das die Aufmerksamkeit der Forscher und Ingenieure anziehe. Seit seiner Gründung 1991 widme sich das Wuppertaler Forschungszentrum für Mikrostrukturtechnik (fmt), das zum Institut für Materialwissenschaften gehört, intensiv der Physik und Technologie von Niedertemperaturplasmen. In einem solchen nichtthermischen Plasma seien nur die leichten Elektronen heiß (immerhin einige zehntausend Grad), Ionen und Neutralteilchen hätten dagegen annähernd Zimmertemperatur. Eine Fusion lasse sich so nicht erreichen, wohl aber Lichtemission und eine Vielzahl chemischer Reaktionen, die durch die energiereichen Elektronen initiiert werden. Hieraus resultiere ein beachtliches Potenzial für industrielle Anwendungen, die von der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik über die Lichterzeugung, Automobiltechnik, Medizintechnik bis zum Einsatz im Umweltschutz reichten. Engemann: „Die bekannte ’Energiesparlampe’ beispielsweise müsste eigentlich „Plasmalampe“ heißen, denn ihr Licht wird mit einem Niedertemperaturplasma erzeugt.“