Lehrstuhl
Unser Leitbild ist die immer weiter fortschreitende Integration. Dabei ist es das Ziel, möglichst viele Funktionen, wie Messen und Aktuierung, in einer Struktur zu kombinieren, und mit einer möglichst tiefen Integration von Aktorik und Sensorik in das zu schaffende Bauelement oder System so weit wie möglich strukturell zu vereinfachen. Ein fiktiver Endpunkt dieses Prozesses wäre eine komplett monolithische Struktur. Die Nutzen sind vielfältig, eine Miniaturisierung, Kostenersparnis, gesteigerte Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. Die Herausforderung ist es, dass dabei das Produkt nicht mehr wie ein Baukasten zusammengesetzt werden kann, mit isoliert betrachteten Effekten, sondern es ganzheitlich entwickelt werden muss, und auch neue Funktionsprinzipe entwickelt werden.
Aktorik
Vielleicht das zentrale Erkennungsmerkmal eines Mikrosystems ist es, dass es sich nicht klassisch über Rotation, Räder und Achsen verformt, sondern über nachgiebige Mechanik, Hebel, Biegen, Federn. Die Schwerpunkte liegen dabei in der Piezoaktorik, aber auch anderen Aktorprinzipien wie magnetische Aktoren oder elektroaktive Polymere. Vorteile der Piezoaktorik sind hohe Geschwindigkeiten und ein leistungsfreies Halten einer Position. Neben der hohen Integration in das Funktionsprinzip interessieren wir uns einerseits besonders für nichtlineare, multistabile Mechaniken, andererseits für Linearaktoren.
Optik
In Kombination mit der Aktorik verfügen wir über eine relativ ausgereifte Technologie zu adaptiven Linsen. Hier wird eine ultradünne Glasmembran direkt verformt, was neben hohen Geschwindigkeiten und geringen Abmessungen auch die Korrektur optische Aberrationen (Abbildungsfehler) ermöglicht. Eine weitere Kompetenz sind schnelle einstellbare Prismen und andere Elemente wie verformbare Spiegel und schaltbare Beugungsgitter. Für weitere Anwendungen gilt: Wir sind für alle Schandtaten bereit. Darüber hinaus interessieren wir uns auch für herausfordernde miniaturisierte optische Systeme, z.B. auf wenig Raum oder in schwierigen Arbeitsumgebungen oder zur Umsetzung neuer optische Technologien.
Fluidik
Basierend auf unserer Expertise in Mikroaktorik ist ein neues Aktivitätsfeld die Mikrofluidik, Auch hier ist die Vision die Integration mit Aktorik, Optik und Sensorik. Ausgangpunkte sind hierbei neuartige Pumpen und Ventile.
Fertigungsprozesse
Die Fertigungsprozesse sind in der Mikrosystemtechnik ein integraler Bestandteil der Entwicklung eines Gesamtsystems. Ohne eine Idee, wie man es umsetzen kann bringt das spannendste Funktionsprinzip keinen Erfolg. Da wir weniger auf der Mikrometerskala unterwegs sind, setzen wir hierbei nicht auf klassische Silizium-Mikrotechnik mit ihren aufwändigen Abscheidungs- und Ätzverfahren, sondern auf eine Kombination von Verfahren des Maschinenbaus wie Zerspanung und Abformung mit mikrotechnischen Verfahren und unkonventionellen Prozessen, wie z.B. die Nutzung von physikalisch oder chemisch induzierten Vorspannungen. Ein Schwerpunkt ist das rapid-Prototyping, besonders die Laser-Mikrostrukturierung zum flexiblen und effektiven Ersatz aufwändiger Ätzprozesse.