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UNI 2 2015

UNITITEL | 22 UNI I 02 I 2015 nostrukturen mit funktionsrelevanten Abmessungen im Bereich von 20 – 30 Nanometern. Während auf diesem Feld vor allem große Konzerne die weitere Miniaturisierung vorantreiben, werden an Forschungseinrichtungen wie der TU Ilmenau in Kooperation mit kleinen und mittleren Technologieunternehmen parallel Nanostrukturen für die Gebiete Sensorik, Aktorik, Lebenswissenschaften und Werkstofftechnik erforscht. „Ak-toren und Sensoren, die elektronischen Antriebselemente und Messfühler, sind heute unabdingbar für fast alle Lebensbe-reiche: ob im Smartphone, im Automobil oder in der Industrieautomation“, so Professor Hoffmann. Mit dem Vordringen der Mikrosysteme in immer mehr Anwen-dungsgebiete nimmt auch der Bedarf an neuen, besonders robusten und zuverläs-sigen Systemen ständig zu. Gleichzeitig sollen Materialeinsatz und Kosten gesenkt werden. Um diese Herausforderungen mit Forschung und Entwicklung erfolgreich zu meistern, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in seiner Hightech-Strategie 2020 die Mikro-Nano- Integration als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation von Aktoren und Sensoren identifiziert. Um sie voranzu-treiben, stehen Verbundprojekte von For-schungseinrichtungen wie der TU Ilmenau und Industriepartnern im Vordergrund, die ausgehend von den spezifischen Problemen und dem spezifischen Bedarf innovative Lösungen entwickeln, die deut-lich über den aktuellen Stand der Technik hinausgehen. Fotos: IMN MacroNano® Foto: Oleksiy Mark/fotolia.com Foto: ari Von der Nanotechnologie zur Mikro-Nano-Integration Definitionsgemäß spricht man bei Struk-turen, deren Abmessung unterhalb von etwa 100 Nanometern, also unterhalb von einem 10.000stel Millimeter, von Nanotechnik. Spätestens ab dem Mikro-meter verlassen solche Dimensionen unsere Vorstellung und Erfahrung, und schon ein einzelner Nanometer ist nicht mehr weit von der Größe eines Atoms entfernt. Gerade in ihrer Kleinheit (Nano von lateinisch nanus ‚Zwerg‘) liegt aber die Größe der Nanostrukturen begründet: Hier, in dieser extrem kleinen Welt hän-gen mechanische, optische, magnetische, elektrische, physikalische und chemische Eigenschaften von Objekten und Ober-flächen nicht nur vom Ausgangsmaterial ab, sondern vor allem von Größe und Gestalt. In Reinräumen und mit spezi-ellen Anlagen ist es Forschern und Ent-wicklern also möglich, Nanomaterialien oder Nanoobjekte wie Nanodrähte oder Kohlenstoff-Nanoröhren zu montieren und Oberflächen mit Nanostrukturen zu versehen. An der TU Ilmenau steht inzwischen eine Vielzahl an innovativen Technologien zur Verfügung, um großflächig definierte Nanostrukturen zu erzeugen. Um ihre besonderen Eigenschaften für das täg-liche Leben nutzbar zu machen, ist die Integration von Nanostrukturen in Mikro-systeme in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus der Arbeiten gerückt: „Wir befassen uns am Institut IMN MacroNa-no ® ganz wesentlich mit auf Oberflächen erzeugten Nanostrukturen und erfor-schen ihren Nutzen für die Makrowelt“, sagt Professor Martin Hoffmann, der als Fachgebietsleiter für Mikromechanische Systeme und langjähriger Direktor des Instituts die strategische Ausrichtung des IMN MacroNano® maßgeblich mitge-prägt hat. „Unser Name ist Programm“, betont er: „Dimensionen überbrücken - MacroNano!“ Forschung zur nächsten Generation von Aktoren und Sensoren Die wohl am wenigsten als solche ange-sprochene, aber am weitesten verbreitete Form der MNI sind die Transistoren in unseren Computern, Smartphones und Tablets. „Diese Schalter sind längst Na- "Unser Name ist Programm: Dimensionen überbrücken - MacroNano!“


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