Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winziger Drucksensor als Schlüsselbaustein für die Mikroreaktionstechnik

21.10.2002



In der chemischen Industrie bahnt sich eine kleine Revolution an: Künftig könnten Produkte nicht mehr in großen Rührkesseln, sondern in winzigen Anlagen mit haardünnen Kanälen und ebenso schmalen Reaktionskammern hergestellt werden. Siemens-Forscher haben für diese Technik einen Miniatursensor entwickelt, der gleichzeitig Druck und Temperatur misst. Wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future (www.siemens.de/pof) berichtet, wurde damit ein Schlüsselbaustein für den industriellen Betrieb der Mikroreaktionstechnik geschaffen.


Die Miniaturisierung hätte für die Industrie zahlreiche Vorteile: Unternehmen wären mit kleineren Anlagen wesentlich flexibler und hätten zugleich größeren Investitionsschutz. Denn der Umbau auf ein anderes Produkt wäre schneller möglich, es gäbe keine Fehlinvestitionen in große Anlagen. Geringere Mengen an Ausgangsstoffen bedeuten auch geringere Gefahren, da es fast immer von der Menge abhängt, ob Gemische zu große Wärme entwickeln. Reaktionen mit kleinen Mengen sind zudem besser zu steuern und liefern damit mehr erwünschte Chemikalien und weniger Nebenprodukte. Experten gehen davon aus, dass Mikroreaktoren ab 2005 in größerem Maßstab in der Industrie im Einsatz sind. Siemens beteiligt sich an einem vom Bundesforschungsministerium mitfinanzierten Projekt, das Mikroreaktionssysteme reif für die Praxis machen soll. Bis Mitte 2003 wollen die Partner ein System bauen, das eine modulare Mikrofluidik für die Versorgung mit Ausgangsstoffen enthält, sowie eine integrierte Sensorik, Analytik und automatisierte Prozessleittechnik.

Siemens-Wissenschaftler in Berlin entwickelten dafür einen Sensor, dessen druckempfindliche Membran nur einen Durchmesser von rund einem Millimeter hat. Die Membran gibt den Druck über einen Stempel an eine elektrisch leitende Struktur weiter. Deren Widerstand verändert sich dabei und liefert ein der Druckdifferenz proportionales Signal. Der Vorteil gegenüber bisherigen Minisensoren: Das Bauteil kann direkt in den Reaktor integriert werden und besitzt keine Ritzen, in denen Chemikalien haften können, die dann spätere Reaktionen stören könnten. Der Sensor besteht aus zwei Siliziumteilen, die gebondet sind. Das so genannte Direktbonden ist eine Art Kleben, wobei das Silizium mit Chemikalien vorbehandelt wird. Dabei lagern sich auf der Oberfläche Hydroxid-Moleküle ab. Beim Zusammenpressen haften die Teile über Wasserstoffbrücken aneinander, erst beim Erhitzen auf etwa 1000 Grad Celsius entsteht eine nahtlose und untrennbare Verbindung. Sind zusätzliche Metalle im Spiel, darf die Temperatur aber nicht zu hoch gewählt werden, da sonst Metallatome in die Siliziumschicht wandern und die Empfindlichkeit des Sensors verschlechtern. Die Siemens-Forscher haben die Klebetechnik zur Perfektion gebracht. Sie kommen heute mit nur 250 Grad Celsius aus, was noch komplexere Bauteile ermöglicht.

Norbert Aschenbrenner | Siemens

Weitere Berichte zu: Membran Mikroreaktionstechnik Schlüsselbaustein Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten
18.07.2018 | BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH

nachricht Neues Verfahren verbessert Haltbarkeit der Beschichtung auf Werkzeugen
12.07.2018 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics