Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Laserverfahren modelliert Glasfasern nach Maß

05.05.2015

Die moderne Medizin setzt Glasfasern ein, um kranke Venen minimalinvasiv zu veröden. Fraunhofer-Forscher haben ein Verfahren zur Laserbearbeitung entwickelt, mit dem sich die Fasern automatisiert in Serie fertigen lassen. Zudem können sie viel feiner modelliert werden als bisher. Den Prototyp einer derart hergestellten Fasersonde präsentieren die Wissenschaftler vom 19. bis 21. Mai auf der Messe SENSOR+TEST in Nürnberg (Halle 12, Stand 537).

Venenerkrankungen sind hierzulande nahezu eine Volkskrankheit geworden: Jede fünfte Frau und jeder sechste Mann hat nach Angaben der Deutschen Venenliga Probleme mit Krampfadern, Thrombosen und anderen Venenbeschwerden.


Dank des neuartigen Laserverfahrens können Glasfasern künftig in noch kleinere Venenzweige vordringen

© Fraunhofer IZM

Eine Venenverödung kann Abhilfe schaffen: Dazu wird eine Glasfaser mit etwa einem halben Millimeter Durchmesser in die betroffene Ader eingeschoben. Die Faser ist mit Kunststoff ummantelt und führt in ihrem Innern Laserlicht. Dieses ist in der Lage, das Gewebe zu veröden: Das Licht tritt aus der Faserspitze aus, es entsteht eine Temperatur von mehreren hundert Grad – die Vene verschließt sich.

Damit das Licht nicht frontal, sondern seitlich direkt auf die Venenwand auftreffen kann, läuft die Faser an ihrem Ende spitz zu. So bilden die Kegelwände Reflexionsflächen. Eine Schutzkappe aus Glas sorgt dafür, dass sich direkt auf der Spitze kein Blut ablagert. Das könnte die optischen Eigenschaften des Laserlichts verändern. Zudem beugt die Kappe Verletzungen des Patienten durch die Faserspitze vor.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickelten im Projekt »LaserDELight« ein neuartiges, laserbasiertes Verfahren, um solche Glasfasern exakt zu modellieren. Hierzu nutzen sie den FiberTurningLaser, einen Laser zur Glasbearbeitung.

»Die Methode erlaubt erstmals eine automatisierte Herstellung im Serienmaßstab«, erklärt Dr. Henning Schröder vom IZM. Bislang werden die Fasern aufwändig mechanisch und manuell gefertigt. Das dauert nicht nur wesentlich länger, sondern ist auch kostenintensiver.

»Darüber hinaus erreicht man so nur schwer eine produkttaugliche Reproduzierbarkeit«, sagt Schröder. Die Automatisierung stellt dagegen eine gleichbleibende Qualität sicher. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Faserspitze befindet sich in der Sonde

Durch einen Laserstrahl bringen die Forscher das Glasfaserende in Form. In einem weiteren Produktionsschritt wird die Schutzkappe aufgesetzt und mit der Faser verschmolzen, ohne dass weitere Ausstattung erforderlich ist.

»Bei dem neuen Verfahren erwies es sich als praktikabler, die Faserspitze nicht mehr wie bei einem Bleistift spitz nach außen zulaufend, sondern als kegelförmige Einbuchtung in die Faser hinein zu modellieren«, erläutert Schröder. Dies bietet einen weiteren Vorteil: Die Kappe am Ende der Faser wird kleiner, da der spitze Kegel wegfällt. Damit wird der Fasersondenkopf insgesamt kompakter und beweglicher. Er kann in noch winzigere Venenverästelungen vordringen.

Mit Hilfe der Lasertechnologie wollen die Wissenschaftler zudem noch feinere Dimensionen erreichen, die sich per Hand nicht mehr bearbeiten lassen: Das Ziel sind Glasfasern mit einem Durchmesser von nur noch 100-200 Mikrometern. Diese könnten auch im Bereich der optischen Sensorik neue Anwendungen eröffnen, etwa als Kleinstoptik für die visible light communication – eine Technologie zur optischen Datenübertragung.

In diesem Fall würde der Prozess vereinfacht gesagt umgekehrt laufen: »Die Faserspitze nimmt dann Dateninformationen aus der Umgebung auf und schickt sie durch die Faser an einen Detektor«, erklärt Schröder. Dieser Detektor – etwa eine Fotodiode oder ein CMOS-Chip – wandelt die optischen in auswertbare elektrische Signale. Den Prototyp einer Fasersonde stellen Schröder und seine Kollegen vom IZM vom 19. bis 21. Mai in Nürnberg auf der Messe SENSOR+TEST (Halle 12, Stand 537) vor.

Weitere Informationen:

http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2015/mai/neues-laserverfa... Per Klick auf diesen Link gelangen Sie zum Ansprechpartner

Georg Weigelt | Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2015/mai/neues-laserverfahren-modelliert-glasfasern-nach-mass.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Effizienz steigern, Kosten senken!
17.08.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Maßgeschneiderte Lösungen für APos-Maschinen: Kamerasystem Keyence CV-X100
11.08.2017 | Heun Funkenerosion GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Chaos bei der Zellteilung – wie Chromosomenfehler in Krebszellen entstehen

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

23.08.2017 | Förderungen Preise

Winzige Spurenverunreinigungen, enorme Auswirkungen

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie