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Professor MARTIN HOFFMANN Leiter Fachgebiet Mikromechanische Systeme Professor STEFAN SINZINGER Leiter Fachgebiet Technische Optik | 20 UNI I 01 I 2014 UNI: Der Beitrag gibt einen Einblick in die enorm breiten Anwendungsfelder, die sich durch die Verbindung von Optik und Mikrosystemtechnik erschließen. Wie läuft so ein gemeinsames Forschungs-projekt praktisch ab? Professor Hoffmann: Bereits in der Vorbereitung der Pro-jekte finden erste Treffen von Wissen-schaftlern aus verschiedenen Bereichen statt. Zumeist sind dann Optiker, Mikrosystemtechniker und Anwender dabei. Dort wird das Ziel festgelegt, aber auch, welche Randbedingungen einzuhalten sind. Ein optisches Mik-rosystem muss ja allen Bedingungen genügen. Danach werden die Arbeits-pakete und deren Vernetzung festge-legt. Im Verlauf des Projekts kommt es darauf an, dass alle Beteiligten eine Sprache sprechen, denn Interdiszipli-narität erfordert, dass man auch mit den Fachbegriffen anderer Disziplinen umgehen kann. UNI: Die Forschung zu optischen Mikro-systemen wird auch einmal Innovationen wie ein Augenimplantat ermöglichen. Sie arbeiten bereits daran. Wie kann man sich solch ein kompliziertes Organ als technisches System vorstellen? Prof. Sinzinger: Das Auge dient hier nur als Modell, wir wollen keine künstlichen Organe IM INTERVIEW Profilmessung an einer aufgeblasenen Mem-bran, durchgeführt am IMN MacroNano® der Technischen Universität Ilmenau. Die innovative Entwicklung ermöglicht neuartige verstimmbare Optiken. sich nicht plastisch verformt“, freut sich Professor Sinzinger über die Entwicklung. Die möglichen Anwendungsfelder deuten sich bislang nur an, aber schon jetzt steht fest, dass sie sehr vielfältig sein werden. Und ein weiterer Vorteil liegt bei diesem Linsentyp auf der Hand: Während die Ver-arbeitung von Silikon in Mikrosystemen zusätzliche Prozessschritte erfordert, die nicht so recht zu anderen Prozessen pas-sen, können Aluminiumnitrid-Filme kom-patibel zur übrigen Mikrosystemtechnik und ohne neue Anlagentechnik erzeugt werden, ein sehr großer Vorteil, wenn es um die Umsetzung in Produkte geht. Gefördert werden diese Forschungsar-beiten von der Deutschen Forschungsge-meinschaft DFG. Die Ergebnisse fließen in ein weiteres BMBF-gefördertes For-schungsprojekt zur so genannten hyper-spektralen Abbildung ein. Um in der Lage zu sein, vieldimensionale Informationen über Objekte, bestehend etwa aus den räumlichen Dimensionen und der spekt-ralen Information, mit zweidimensionalen Bildsensoren zu erfassen, sind so genann-te verstimmbare, also variable, Optiken von großer Bedeutung. In dem Projekt „Optische Mikrosystems für die hyper-spektrale Sensorik (OpMiSen)“ arbeiten die Fachgebiete Mikromechanische Sys-teme, Technische Optik sowie Qualitätssi-cherung und Industrielle Bildverarbeitung gemeinsam mit Partnern vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Univer-sität Freiburg und der FSU Jena an neuen Konzepten für diese Anwendungsfelder, basierend auf optischen Mikrosystemen. UNITITEL „Mit Aluminiumnitrid steht ein neues Material für die Fertigung von Linsen mit variabler Brechkraft zur Verfügung, das sich nicht plastisch verformt.“ nachvollziehen. Fast aus Zufall kamen die Ilmenauer Wissenschaftler jetzt auf eine bahnbrechende Idee: die Kunststofffoli-en durch eine sehr dünne Membran aus Aluminiumnitrid, also eine harte Keramik, zu ersetzen. „Wir wollten einfach aus der Forscherneugier heraus wissen, welche Belastung ein so dünner Film aushält“, blickt Professor Hoffmann zurück. „Da unser Vertrauen in die Stabilität der Mem-bran nicht sehr hoch war, testeten wir sie zunächst nur mit dem Druck einer Was-sersäule. Zu unserer Überraschung reichte am Ende die Deckenhöhe nicht aus und es musste eine Pumpe her“, schmunzelt er. Denn es sollte sich herausstellen, dass sich die hauchdünne Keramik-Membran extrem stark aufblasen lässt. Im IMN MacroNano® fanden die Wissenschaftler auch bald den Grund für die überraschen-de, inzwischen vielfach bestätigte hohe Stabilität heraus: Es ist die extrem feine, wohlgeordnete Struktur der nur einen Bruchteil eines Tausendstel Millimeter dicken Aluminiumnitrid-Schichten. Den Forschern der TU Ilmenau gelang so der Beweis, dass sich Keramik als sehr dünne Membran für ein Aufblasen eig-net, noch dazu ist das Material höchst transparent. „Damit steht ein neues Material für die Fertigung von Linsen mit variabler Brechkraft zur Verfügung, das


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