Wissensbibliothek
Welche Aufgabe hat die Mikrosystemtechnik?
Die Übertragung des erfolgreichen Prinzips der Miniaturisierung von der Elektronik in andere Bereiche wie Mechanik oder Fluidik (Transport und Manipulation von Gasen und Flüssigkeiten). Mikrosysteme besitzen winzige bewegliche Teile, die z. T. nur unter einem Mikroskop erkennbar sind – mikrometerkleine Wippen, Zahnräder, Pumpen oder Propeller. Die Mikrosystemtechnik gilt als eine der wichtigen Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts.
Sie bedient sich dabei vielfach der Herstellungsverfahren, die man auch in der Mikroelektronik nutzt, indem auf fotochemischem Weg winzige Strukturen in Siliciumkristalle geätzt und ganze Bauelemente auf einem einzigen Chip vereint werden. Der Unterschied zur Mikroelektronik ist, dass bei vielen Anwendungen der Chip auch bewegliche Objekte enthalten muss. Dies erfordert, dreidimensional vorzugehen und auch an solchen Stellen sicher und präzise zu formen, die von außen nicht mehr direkt zugänglich sind. Eines der innovativsten Verfahren, um winzige 3D-Strukturen in großer Stückzahl automatisch zu fertigen, ist das LIGA-Verfahren.
Bereits heute gibt es alltägliche Anwendungen der Mikrosystemtechnik. Am verbreitetsten sind sicherlich die Druckköpfe von Tintenstrahldruckern. Dort entspricht jeder der 1200 Punkte pro Zoll (2,54 cm) einem winzigen Flüssigkeitstropfen, der von einer »Mikrofarbspritze« aufs Papier gesprüht wird. Es gibt auch schon Mikropumpen, die unter der Haut elektronisch gesteuert exakt dosierte Medikamentmengen freisetzen, was beispielsweise Diabetikern zugute kommen soll. Die Dosierung der Medikamentenabgabe kann über implantierte Sensoren erfolgen, welche ständig den Blutzuckerspiegel messen.
Die Krux mit der Anwendung
Apply or die!“, lautet eine Floskel, die auf eine eher ungeliebte Entwicklung im Forschungsbetrieb abzielt – „Wende an oder stirb!“ Sarkastisch steht sie für den zunehmenden Druck, dass die Wissenschaft möglichst Ergebnisse produzieren solle, die unmittelbar in konkrete Anwendungen münden können. Klar, das ist kein schlechtes...
»Von der Petrischale bis zum Acker«
Mikroplastik, Lärmverschmutzung, Trockenstress: Im Interview erzählt Matthias Rillig, wie er die Auswirkungen des globalen Umweltwandels auf unsere Böden erforscht. Das Gespräch führte SALOME BERBLINGER Herr Prof. Rillig, was verstehen Sie unter den sogenannten Global-Change-Faktoren? Es gibt drei Kriterien: Diese Faktoren sind...
