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26 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Nanoengineering Mikrosystemen. Bei der Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen waren die größten Herausforderungen, neuartige Materialverbünde mit gezielten Eigenschaften zu erzeugen und diese in ein komplexes System zu integrieren. Das 2014 initiierte Projekt NanoTecLearn veranschaulicht den nahtlosen Übergang von interdisziplinärer Grundlagenforschung im IMN MacroNano® in Produktionsprozesse der Industrie. In dem Vorhaben entwickeln Wissenschaftler ein E-Learning-Framework für die berufliche Weiterbildung auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration, mit dem flexible, e-learning-basierte Lernarrangements erstellt werden können. Das Tool hilft, den großen Bedarf von Fachkräften aus kleinen und mittelständischen Betrieben an nanotechnologischem Wissen zu decken und wendet sich an Zielgruppen vom Facharbeiter über den Techniker bis hin zum Ingenieur. Partner des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten NanoTecLearn-Projekts sind Unternehmen vor allem aus Thüringen und das Regionale Berufsbildungszentrum des Kreises Steinburg in Itzehoe, das die bundesweite Technikerausbildung für Mikrotechnologien durchführt. In vier Forschungsprojekten des Fachgebiets Nanotechnologie mit einem Gesamtumfang von 1,2 Millionen Euro entwickeln Wissenschaftler seit 2014 am IMN MacroNano® neue, weltweit einzigartige Technologien, mit denen sich mikro- und nanoskopisch kleine Funktionseinheiten auf Oberflächen anordnen und elektrisch verbinden lassen. Als Vorbild dient dabei die Natur, die zum Beispiel lebende Systeme durch hierarchische Selbstorganisation produziert. Solche sich selbst organisierenden Herstellungsverfahren sind für die Nanotechnologie unabdingbar, da sie es ermöglichen, kleinste Objekte mit Größen unter 100 Nanometern in einer massiven parallelen Weise anzuordnen, etwa als Nano-„Rasen“ für eine extreme Oberflächenvergrößerung. Für mikroskopische Objekte im Bereich von 100 Nanometern bis 300 Mikrometern, die angeordnet werden sollen, entwickelten Forscher des IMN MacroNano® eigens ein neues Verfahren und konstruierten einen Prototyp. Dieser Selbstmontageautomat kann zur Herstellung von LED-basierenden Leuchtpanelen eingesetzt werden, die eine Montage von LEDs mit einem hohem Durchsatz von über 10 000 Teilen pro Stunde ermöglicht. „Auch externe Partner können auf die moderne technologische Ausstattung des Zentrums für Mikro- und Nanotechnologien zugreifen.“ Um solche interdisziplinäre Spitzenforschung zu ermöglichen, hat das IMN MacroNano® eine gemeinsame Technologieplattform geschaffen: das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien (ZMN). Mit einer Labor- und Reinraumfläche von über 2 000 Quadratmetern verfügt das ZMN über modernste technologische Anlagentechnik für die Mikro- und Nanostrukturierung. Um den steigenden Anforderungen der grundlagenorientierten und angewandten Forschung der Wissenschaftler des IMN MacroNano® gerecht zu werden, stellt es hochkomplexe und kostenintensive Forschungsinfrastruktur bereit, die kontinuierlich weiter ausgebaut wird, unter anderem mit der Anschaffung von Großgeräten. Seit 2014 wird das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft als „Gerätezentrum Mikro-Nano-Integration“ gefördert. Dadurch haben auch externe Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft einen hervorragenden Zugang zur hochmodernen technologischen Spezialausstattung des Zentrums. Die Professionalisierung des Wissenschafts und Nutzermanagements im ZMN dient somit nicht nur den eigenen Wissenschaftlern des IMN MacroNano®, sie stärkt auch die TU Ilmenau in der bundesdeutschen Forschungslandschaft und den Forschungs- und Industriestandort Thüringen.


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