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TU Ilmenau-Workshop: Nano auf dem Weg zur Anwendung

10.10.2014

Renommierte Forscher aus ganz Deutschland haben sich am 8. und 9. Oktober an der Technischen Universität Ilmenau getroffen, um neueste Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration vorzustellen.

Mehr als 50 Vertreter aus Wissenschaft und Wirtschaft stellten konkrete Projekte zur Integration von Bauteilen, Strukturen und Materialien, die kleiner sind als ein Zehntausendstel Millimeter, in kleinste Mikrosysteme vor. Die Forschung auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration ist heute so weit vorangeschritten, dass sie in einigen Bereichen industrielle Reife erreicht hat.


Foto: TU Ilmenau


Foto: TU Ilmenau

Beim fünften Workshop zur Mikro-Nano-Integration der Fachgesellschaft Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik GMM des Verbandes der Elektrotechnik und Elektronik VDE waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus allen deutschen Standorten vertreten, an denen Forschung auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration durchgeführt wird.

Dabei waren auch Vertreter von Firmen, die solche Techniken bereits einsetzen oder planen, sie in Zukunft einzusetzen. Die Mikro-Nano-Integration macht die besonderen Eigenschaften von extrem kleinen Strukturen für technische Mikrosysteme nutzbar. Ein Nanometer entspricht dabei einem Millionstel Millimeter. In dieser Dimension zeigen viele Materialien andere Eigenschaften als in ihrer makroskopischen Ausprägung. Ein bekanntes Beispiel ist der Lotuseffekt: Erst durch extrem feine Struktur in der Wachsschicht der Lotuspflanze perlt Wasser auf den Blättern ab. Eine glatte Wachsschicht allein wäre bei weitem nicht so effektiv.

Zwei Tage lang wurden beim GMM-Workshop des VDE an der TU Ilmenau in drei Übersichtsvorträgen und 26 Kurzpräsentationen neueste Forschungsergebnisse vorgestellt und diskutiert. In gleich drei Beiträgen wurde das Ergebnis eines bundesweiten Verbundprojektes mit drei thüringischen Partnern, darunter die TU Ilmenau und Wirtschaftsunternehmen, vorgestellt. Um Motor- oder Hydrauliköle länger nutzen zu können, wurde ein optisches Messsystem erforscht, das den chemischen Zustand der Öle im laufenden Betrieb erkennt und so Hinweise auf deren Qualität liefert.

Dabei entscheidet nicht die sichtbare Farbe über den Ölzustand, sondern die Infrarottransparenz, also die Veränderung der Lichtdurchlässigkeit für Wärmestrahlung. Die Fachgebiete Mikromechanische Systeme und Elektroniktechnologie der TU Ilmenau entwickelten dabei hocheffiziente Wärmestrahler und eine hochdruckfeste, infrarottransparente Küvette. Durch diese Küvette fließt das Öl während der Messung bei einem Druck von bis zu 300 bar. In beiden Fällen waren Nanostrukturen, die weniger als ein Tausendstel eines menschlichen Haares klein sind, der Schlüssel zum Erfolg.

Ein zweites Projekt, an dem Wissenschaftler des Fachgebiets Technische Optik der TU Ilmenau beteiligt sind und das bereits großes Interesse in der Industrie gefunden hat, befasst sich mit der Gasdetektion mit Hilfe von Halbleiter-Nanodrähten, deren Lichtemission mit einem hochintegrierten optischen Träger sehr effizient ausgelesen werden kann. Gemessen werden können so spezifische Spurengase in vielfältigen Anwendungen. Die beiden Projekte NaMiFlu und SINOMICS wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „Mikro-Nano-Integration als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation von Sensoren und Aktoren“ gefördert.

Nach Frankfurt, Erfurt, Stuttgart und Berlin fand der GMM-Workshop des VDE in diesem Jahr erstmals in Ilmenau statt. Die Entwicklung über die fünf Workshops hinweg zeigt, dass Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration industrielle Reife erreicht haben. Der Ilmenauer GMM-Fachausschuss Mikro-Nano-Integration wird seit seiner Gründung 2007 von Professor Martin Hoffmann, Leiter des Fachgebiets Mikromechanische Systeme der TU Ilmenau, geleitet.

Die GMM fördern die wissenschaftliche und technische Entwicklung im Bereich der Mikroelektronik, Mikrosystem-, Nano- und Feinwerktechnik und deren breite Anwendung. Sie initiiert den dazu erforderlichen Dialog zwischen Herstellern, Anwendern und Wissenschaft und bildet ein Forum für Diskussionen über diese Techniken in der Öffentlichkeit. Die GMM vertritt die Belange der in ihr vertretenen Arbeits- und Fachgebiete gegenüber politischen Entscheidungsträgern und bringt ihre Fachkompetenz in die Gestaltung der Förderpolitik ein.

An der TU Ilmenau erforscht das Institut für Mikro- und Nanotechnologien IMN MacroNano® seit vielen Jahren das gezielte Herstellen von Bausteinen der Nanotechnologie. Seit 2013 ist das IMN MacroNano® eines von deutschlandweit nur 21 so genannten Gerätezentren der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Mikro-Nano-Integration. Es stellt damit auch externen Nutzern entsprechende Infrastruktur für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Verfügung.

Kontakt:
Prof. Martin Hoffmann
Leiter Fachgebiet Mikromechanische Systeme
Tel.: 03677 / 69-2487

Bettina Wegner | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.tu-ilmenau.de/

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