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32 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Nanoengineering FORSCHUNGSCLUSTER Nanoengineering Nanoengineering ist eine der Schlüsseltechnologien unserer Zeit. Dabei werden Materialien, Bauteile und Strukturen mit einer Größe von weniger als einem 10 000stel Millimeter in kleinste Mikrosysteme integriert. Diese Systeme erhalten durch die speziellen Eigenschaften der Nanostrukturen vollkommen neue Funktionalitäten. Die Mikro-Nano-Integration und die Erforschung neuer Nanomaterialien ermöglichen Fortschritte in allen Bereichen des Lebens. Effiziente Energiewandlung und -speicherung zählen ebenso dazu wie die Life Sciences oder die Industrie 4.0. Nanoengineering dient dem gezielten Herstellen von Bausteinen der Nanotechnologie. Schwerpunkte an der Technischen Univer-sität Ilmenau sind die Erforschung grundlegender Eigenschaften sowie Entwurf, Herstellung, Charakterisierung und Integration von Materialien, Strukturen und Bauelementen, die zum Teil kleiner sind als 100 Nanometer, also etwa tausend Mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars. Im Institut für Mikro- und Nanotechnologien IMN MacroNano® befassen sich Natur- und In-genieurwissenschaftler aus vier Fakultäten und 39 Fachgebieten über wissenschaftliche Disziplingrenzen hinweg mit Grundlagenfor-schung und angewandter Forschung in den Bereichen Mikro-Nano- Integration, Werkstoffe für die Mikro- und Nanotechnologien und 3D-Biosysteme. Während die Naturwissenschaftler stärker die mate-rialwissenschaftlichen und quantenphysikalischen Zusammenhänge studieren, liegt der Schwerpunkt für die Ingenieurwissenschaftler in der anwendungsorientierten Integration von Bauelementen und Strukturen. In der Mikro-Nano-Integration entwickeln Experten Verfahren, mit denen Nanostrukturen gezielt erzeugt, gegebenenfalls mit speziellen Funktionen versehen und in einem technischen Mikrosystem fest ver-ankert werden. Die möglichen Anwendungen reichen von der effizi-enten Energiewandlung und -speicherung über Medikamententests bis hin zu hochempfindlichen Sensoren, die in der Umwelttechnik oder in der industriellen Messwerterfassung eingesetzt werden. Solche Sensoren sind, obwohl extrem klein, hochempfindlich und hochselektiv und können unterschiedlichste physikalische Größen wie Temperatur, Druck oder Beschleunigung gleichzeitig erfassen. In den Jahren 2016 und 2017 untersuchten die Wissenschaftler in den über 70 bearbeiteten Forschungsprojekten faszinierende neue Eigenschaften von Nanostrukturen und die Nutzung dieser funkti-onalen Nanostrukturen in Mikrosystemen. Bei der Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen waren die größten Herausforderungen, neuartige Materialverbünde mit gezielten Eigenschaften zu erzeugen und diese in ein komplexes System zu integrieren.


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