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Forschungsfelder
Die deutsche Mikrosystemtechnik steckt voller Leben: schon seit Jahren zeichnet sie sich durch faszinierende Innovationen aus, die immer öfter in unserem Alltag Einzug halten. Unbemerkt leisten Mikrosysteme im Hintergrund Arbeiten, die unser Leben maßgeblich erleichtern. Zentrales Merkmal ist ihre Fähigkeit, unterschiedlichste Funktionen, Materialien und Technologien auf kleinster Fläche zu vereinen: Die kleinen Wunderwerke haben oft nur eine Größe von wenigen Mikrometern. Auf diesen Seiten erfahren Sie mehr über ihre technologischen Grundlagen und derzeitige Forschungsschwerpunkte.
Fortschritt mit System
Bei Automobilzulieferern, in der Medizintechnik oder dem Informations- und Kommunikationssektor – überall wird Mikrosystemtechnik (MST) gebraucht. Die Branche beschäftigt in Deutschland rund 766.000 Mitarbeiter, bei einem Umsatzvolumen von mehr als 82 Milliarden Euro in 2009. Tendenz steigend – mit Wachstumsraten von bis zu 10 Prozent jährlich. Die Förderung dieser Schlüsseltechnologie ist daher ein wesentlicher Bestandteil der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Etwa 80 Millionen Euro plant das BMBF allein 2010 für die Mikrosystemtechnik im Förderprogramm „Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT 2020)“ bereit zu stellen.
Technologische Grundlagen
Das Prinzip der Mikrosystemtechnik (MST) ist im Grunde eine Erfindung der Natur und damit so alt wie das Leben auf der Erde. Jedes Lebewesen besteht aus einer Vielzahl von speziellen Mikrosystemen.
MikroNano-Integration
Ein Millionstel Millimeter: bis zu dieser unvorstellbar kleinen Dimension dringt die Nanotechnologie vor. Deren Forscher und Entwickler arbeiten somit auf der Ebene von Molekülen und feinsten materiellen Strukturen. Sie verändern diese technologisch, um neuartige Stoffe und winzigste elektronische Bauteile erzeugen zu können. Wie aber kann man diese unsichtbaren, filigranen Elemente für unseren Alltag nutzbar machen? Die Antwort: Mikro-Nano-Integration (MNI). Mikro-Nano-Integration arbeitet an der Schnittstelle zwischen Nano- und Mikrowelt und sorgt dafür, dass beide wie Zahnräder ineinander greifen. Allerkleinste Ereignisse auf Nanoebene können sich so auch auf unseren Alltag auswirken. Zudem kann man noch kleinere und effizientere elektronische Bauteile als bisher herstellen.
Intelligente Textilien
Smart textiles: Das sind Gewebe, die mitdenken. Die Integration flexibler und überraschend leichter Elektronik macht aus herkömmlichen Textilien Hightech-Produkte mit ungeahnten Möglichkeiten. Etwa im Gesundheitsbereich: In Kleidung eingewobene Sensoren können künftig wichtige Vitalparamter direkt am Körper erfassen und chronische Krankheitsverläufe überwachen. Oder sie spüren gefährliche Stoffe in der Umgebungsluft auf, noch ehe der Träger mit ihnen in Berührung kommt. Auch in der Industrie herrscht ein wachsender Bedarf nach smart textiles: Überall da, wo es gilt, erhöhte Sicherheit von Personen und wertvollen Gütern zu gewährleisten, kommen sie zum Einsatz. So etwa, um selbständig Verschleiß zu kontrollieren und zu melden. Die Mikrosystemtechnik erreicht damit eine ganz neue Stufe. Sie wird zu einem allgegenwärtigen und zuverlässigen Begleiter des Menschen - bei Alltagsbelangen und professionellen Anforderungen.
BioMST
Hohe Standards in der Medizin und im Gesundheitssystem erhöhen seit Jahren die durchschnittliche Lebenserwartung in den Industrienationen. Direkt proportional dazu steigen die Erwartungen an eine entsprechende, möglichst individuelle Therapie ohne Nebenwirkungen, aber auch die Kosten des Gesundheitssystems. Daher sind ganz neue Konzepte in der Diagnostik und der Medikamentenentwicklung und –testung gefragt. Große Chancen, aber auch Herausforderungen liegen für beide Bereiche in der Miniaturisierten Biosystemtechnik. Unter dem Förderschwerpunkt der "Mobilen Diagnostik" werden bisherige Ergebnisse und Methoden der BioMST derzeit weitergeführt und -entwickelt.
MST für Energie
Unsere Energiesysteme stehen vor großen Herausforderungen. Der steigende Bedarf an Energie kann schon heute kaum noch gedeckt werden. Dazu kommen, nicht zuletzt aufgrund der möglichen Konsequqenzen eines drohenden Klimawandels, ökologische Fragestellungen, die Formen nachhaltiger Energieproduktion erfordern. Mikrosystemtechnik kann hierbei maßgebliche Unterstützung leisten. Mit ihrer Hilfe kann eine effizientere Energieversogung realisiert werden. Zudem werden durch ihren Einsatz immerelektronische Geräte immer kleiner und zugleich leistungsfähiger - bei gleichzeitig schrumpfendem Energiebedarf.
Mikroverfahrenstechnik
Zur Steigerung ihrer Ressourceneffizienz setzen stoffumwandelnde Industrien zunehmend auf Methoden der Prozessintensivierung. Diese dient einer radikalen Effizienzsteigerung von chemischen und verfahrenstechnischen Prozessen. In der Mikroverfahrenstechnik werden dazu Grundfunktionen wie Mischen, Trennen, Heizen, Kühlen und Reagieren in Apparaten realisiert, deren innere Strukturen Abmessungen von einigen Mikrometern bis wenigen Millimetern aufweisen. Zurzeit existiert zu diesem Themenbereich keine aktuelle Fördermaßnahme. Über Neuigkeiten werden wir Sie rechtzeitig auf diesen Seiten informieren.
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