Mikrosystemtechnik-Kongress 2015 Aufbruchstimung auf allen Ebenen

Bild 2. Auditorium des Mikrosystemtechnik-Kongresses 2015 mit den Eröffnungsrednern: MinDir. Prof. Dr. Wolf-Dieter Lukas (links), Bundesministerium für Bildung und Forschung, und Prof. Dr. Holger Hanselka (Mitte), Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie. Rechts: Prof. Dr. Wilfried Mokwa, RWTH Aachen.
Bild 2. Auditorium des Mikrosystemtechnik-Kongresses 2015 mit den Eröffnungsrednern: MinDir. Prof. Dr. Wolf-Dieter Lukas (links), Bundesministerium für Bildung und Forschung, und Prof. Dr. Holger Hanselka (Mitte), Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie. Rechts: Prof. Dr. Wilfried Mokwa, RWTH Aachen.

Chancen und Herausforderungen der Mikrosystemtechnik wurden auf dem VDE-Kongress Mikrosystemtechnik 2015 in Karlsruhe lebhaft diskutiert. Mit rund 900 Teilnehmern hat sich der Kongress inzwischen zum bedeutendsten nationalen Forum für Elektronik- und Mikrosysteme entwickelt.

In rasantem Tempo erobert die moderne Mikrosystemtechnik immer neue Anwendungen. Die Einsatzgebiete erstrecken sich inzwischen von der Energietechnik über die Mobilität bis hin zu Topthemen wie Industrie 4.0 und Internet der Dinge. Das Erfreuliche: Deutschland nimmt heute weltweit eine Führungsrolle in der Mikrosystemtechnik ein, wobei Großkonzerne, mittelständische und kleine Unternehmen sowie diverse Forschungseinrichtungen mittlerweile das gesamte Spektrum abdecken – angefangen bei der Grundlagenforschung bis hin zu den Anwendungen. Der VDE sieht in der Mikrosystemtechnik die Wachstumsbranche der Zukunft schlechthin. So sind Mikrosysteme heute bereits in zahlreichen Anwendungen in Stückzahlen vertreten, die noch vor wenigen Jahren kaum jemand für möglich gehalten hätte. Das liegt vor allem daran, dass die Integration vieler Einzelkomponenten und neuer Materialien immer komplexere Systeme mit erweiterten Funktionen in ständig kleiner werdenden Bauteilen ermöglicht. „Da ist heute vieles miteinander verheiratet“, verdeutlicht der Chairman des Mikrosystemtechnik-Kongresses 2015, Prof. Dr. Volker Saile (Bild 1) vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Vor diesem Hintergrund habe der Kongress auch eine große Aufbruchstimmung verbreitet. Die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen die thematische Bandbreite des Mikrosystemtechnik-Kongresses, der als gemeinsame Veranstaltung des VDE und des BMBF von der VDE/VDI-Gesellschaft für Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik (GMM) sowie der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH organisiert wurde.

Intelligente Haut für bionische Greifer

Ein typisches Beispiel für die interdisziplinäre und firmenübergreifende Zusammenarbeit stellt das auf der Tagung vorgestellte Projekt „Smart Skin“ dar. Dahinter verbirgt sich ein innovatives Konzept für eine intelligente Haut, die in adaptiv bionischen Greifern zum Einsatz gelangen soll. Ziel ist es, durch die sensorische Erfassung der Greifkraft regelungstechnische Prozessoptimierungen beim Handling von Objekten zu erreichen. Als Ergebnis einer Zusammenarbeit der Festo AG & Co KG, der Würth Elektronik GmbH, des Stuttgarter INES-Instituts für Nano- und Mikroelektronische Systeme sowie des ebenfalls in Stuttgart ansässigen Instituts für Mikroelektronik konnte anhand eines Demonstrators gezeigt werden, dass durch ultradünne Chips, die in eine flexible Leiterplatte eingebettet sind, eine Objekterkennung und Bewertung von Greifvorgängen an adaptiven Greiffingern möglich ist.

Aktuelle Entwicklungstrends in der Koordinatenmesstechnik gehörten ebenfalls zu den Höhepunkten der Tagung. Ein Team der IMN MacroNano an der TU Ilmenau präsentierte zu diesem Thema einen dreiachsigen oszillierenden Mikrotaster mit neun elektrostatischen Wandlern. Mögliche Anwendungen liegen Angaben der Entwickler zufolge im Bereich der Kraftsensorik, der Nanoindentation oder der Zellmanipulation.

Ultrakompakte und elektrisch schnell verformbare Linsen mit großer Apertur und asphärischer Korrektur standen im Fokus eines Projekts des Lehrstuhls für Mikroaktorik am Institut für Mikrosystemtechnik an der Universität Freiburg. Motivation für diese Arbeit war die Anforderung einer nichtmagnetischen adaptiven Linse für ein MR-kompatibles Mikroskop für die Kernspin-optische duale Bildgebung. Hierzu wurde ein neuer Ansatz zur Entwicklung adaptiver Linsen präsentiert, bei dem es sich bei der Linsenoberfläche um eine Glasmembrane handelt, die durch beidseitig aufgebrachte piezoelektrische Ringe direkt verformt werden kann. Nach Institutsangaben bietet diese Technik die Möglichkeit, auch bei großen Aperturen kompakte Bauformen zu realisieren.

Auf großes Interesse stießen auch aktuelle Trends in der Entwicklung von On-Chip-Brennstoffzellen, die RFID-Systeme bedarfsgerecht mit elektrischer Energie versorgen und somit eine energieautarke Sensorik ermöglichen. In einem Gemeinschaftsprojekt der Micronas GmbH, der IMTEK (Universität Freiburg) und der Hahn-Schickard-Gesellschaft wurde zu diesem Thema ein Brennstoffzellensystem aus einem adaptiven Brennstoffzellen-Array und integrierte CMOS-Elektronik anlässlich der Tagung vorgestellt.