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Nachrichten, Termine, Experten
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Mit rund 30 Exponaten präsentiert sich der Materialforschungsverbund Dresden e. V. (MFD) zum ersten Mal auf der Hannover-Messe (Halle 18 / Stand M16).
Gezeigt werden Spitzenleistungen aus Wissenschaft und Technik, die in der Mikroelektronik, der Bio- und Nanotechnologie sowie im Leichtbau angesiedelt sind. Neben metallischen Hohlkugel-Strukturen und biokompatiblem Knochenersatz gehören u. a.:
(1.) eine neue, durchsichtige Hochleistungskeramik,
(2.) eine Einsteck-Karte, mit der jeder leistungsfähige PC zur schnellen und hoch auflösenden Ultraschall-Mess-Einrichtung werden kann,
(3.) ein Präzisions-Röntgenspiegel für die Röntgendiffraktometrie mit aktiven Schichten nicht dicker als einige Nanometer (nm = milliardstel Meter)
(4.) der weltweit erste Optokoppler auf Siliziumbasis für künftige Anwendungen in der Sensorik (Lab-on-Chip-Systeme, Einweg-Analyse-Chips)
zu den Glanzpunkten der Ausstellung (Beschreibung s. unten).
Mit dieser Ausstellung will der MFD - ein Verbund von 20 universitären, außeruniversitären und Industrie-Forschungseinrichtungen - darauf aufmerksam machen, dass Dresden eines der führenden Materialforschungszentren Deutschlands ist. Wie kaum an einem anderen Standort bündeln sich hier Kompetenz und Spitzentechnologien in außergewöhnlicher Vielfalt. Das Forschungsspektrum umfasst nahezu alle Materialklassen, angefangen bei den verschiedensten Metallen und Legierungen, über die Polymere bis hin zu Keramik und Verbundwerkstoffen. Tiefe Temperaturen und hohe Magnetfelder kommen ebenso zum Einsatz wie beispielsweise Oberflächen-, Schicht- und Lasertechnologien. Dabei werden nicht nur Grundlagen erforscht, sondern Entwicklungen bis zum prototypischen Bauteil vorangetrieben.
Besuchen Sie uns auf der Hannover-Messe, Halle 18/1.OG, Stand M16, ... oder im Internet: www.mfd-dresden.de
Zur Veranschaulichung sind die vier oben genannten Highlights näher beschrieben:
(1.) Neue transparente Hochleistungskeramik
Durchsichtig wie Glas aber drei Mal so hart wie Stahl ist die neue Transparent-Keramik aus Sinterkorund, einem speziellen Aluminiumoxid mit geringer Korngröße. Dank eines speziellen Herstellungsverfahrens lassen sich diese Nano-Partikel so dicht packen, dass kaum Poren bleiben. Das Endprodukt besitzt extrem hohe Festigkeit (650 - 850 MPa) und Härte (20-22 GPa), sowie Kratz- und Verschleißresistenz. Außerdem ist es gegen aggressive Medien sehr beständig und kann durch die Gießtechnologie in jede beliebige Form gebracht werden. Einsatzgebiete sind u. a. Hochleistungsbeleuchtungen und bruchstabile, kratzfeste Fenster, z. B. für den Bar-Code-Scanner, den jeder von den Kassen seines Supermarktes kennt oder auch für schusssichere Fenster.
(Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS Dresden)
(2.) Ultraschalldiagnose für Ventile
Von der Medizintechnik bis zur Luft- und Raumfahrt sind Ventile im Einsatz, um Flüssigkeits- und Gasströme richtig zu dosieren. Damit solche Mikroventile über lange Zeiten verlässlich schalten, muss auch nach der Fertigung ihre Qualität sorgfältig und möglichst zerstörungsfrei begutachtet werden. Mit Hilfe einer neuen Einsteckkarte zur Ultraschallprüfung kann jeder leistungsfähige PC zur Mess-Einrichtung werden und schnell Bilder mit hoher Auflösung liefern. Dies ermöglicht das neue Ultraschallprüf- und Analysesystems PCUS11 dank hoher Impulsrate, Dynamik und großer Bandbreite. Damit kann schon am Monitor beurteilt werden, ob ein Ventil ersetzt werden muss.
Das Fraunhofer-Institut wendet das Prüfsystem gemeinsam mit dem Unternehmen Bürkert GmbH an - einem großen Hersteller von Mess-, Steuer- und Regeltechnik. Die Entwickler denken daran, nicht nur Stichproben zu prüfen, sondern zukünftig jedes Teil am Fließband dank automatischer Mustererkennung zu kontrollieren.
(Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP, Einrichtung für Akustische Diagnose und Qualitätssicherung Dresden)
Am 10. 4. 03, 13.00 Uhr findet am Messestand des MFD eine Präsentation der Anwendungen des PC-basierten Ultraschall-Prüfsystems PCUS 11 F zur Prüfung sicherheitsrelevanter Baugruppen statt. Interessenten sind herzlich eingeladen.
(3.) Präzision im atomaren Maßstab
Technologien zur ultrapräzisen Großflächen-Abscheidung extrem dünner, röntgenoptisch aktiver Wechselschichten mit wenigen Nanometern Dicke gewinnen zunehmend an Bedeutung. Diese Schichten werden u. a. in der Röntgenanalytik und als Interferenzoptiken für die Lithographie-Verfahren der nächsten Generation eingesetzt. Der Herausforderung, Präzision im atomaren Maßstab auf Flächen bis zu 150 mm Durchmesser zu erreichen, haben sich die Forscher des Fraunhofer-Institutes für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden mit Unterstützung der Firma Pink GmbH Vakuumtechnik Wertheim und des BMBF gestellt. Im Ergebnis wurden Abweichungen von der Solldicke im Bereich unterhalb von 0,1 % erzielt. Innerhalb eines Durchmessers von 100 mm liegen diese Abweichungen sogar unter 0,05% der Solldicke. Damit werden die Homogenitätsanforderungen für eine Vielzahl von Anwendungen in der Licht- und Röntgenoptik sowie in der Mikroelektronik erfüllt.
(4.) Nanaostrukturen in der Opto-Elektronik
Wegweisend für zukünftige Entwicklungen ist auch die Realisierung blau-violetter Elektrolumineszenz auf Siliziumbasis. Die Lichterzeugung erfolgt dabei aus winzigen Silizium- oder Germanium-Strukturen - nur einige Nanometer groß, die in Siliziumdioxidschichten eingebettet sind. Der Herstellungsprozeß basiert vollständig auf der herkömmlichen Siliziumtechnologie. Damit sind die Lichtquellen auch in konventionelle Chips integrierbar, was einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Hybrid-Technologien darstellt. Für den Einsatz in der optischen Chip-Kommunikation sind die erzielbaren Datenraten allerdings noch zu gering. Jedoch lässt sich diese Entwicklung z. B. im Sensorik-Bereich einsetzten, da aufgrund der guten Strukturierbarkeit dichte Anordnungen von Lichtemittern aufgebaut werden können.
Derzeit untersucht die nanoparc GmbH Dresden, ein Spin-off des Forschungszentrums Rossendorf (FZR), ihre Anwendung für die Fluoreszenz-Analytik in der Bio-Sensorik. Da die Kombination der Lichtemitter mit integrierten Lichtempfängern - sozusagen ein integrierter Optokoppler - von den Rossendorfer Forschern bereits erfolgreich getestet wurde, gehen die Aktivitäten nun weiter in Richtung neuartiger Lab-on-Chip-Systeme, die zukünftig eine kostengünstige und schnelle Alternative zu aufwändigen Labortests darstellen werden. Auch hier ist die Realisierung in Siliziumtechnologie ein entscheidender Vorteil; weil sie die Schnittstelle zur Mikrosystemtechnik garantiert. Zudem ist die Umsetzung auf der Basis von Silizium kostengünstig und damit vielversprechend für Einweg-Analysechips.
Weitere Informationen und Bilder:
Geschäftsstelle des MFD
Dr. Kerstin Dittes
Tel.: (0351) 4659-283
Fax: (0351) 4659-500
dittes@mfd-dresden.de
Postadresse:
c/o IFW
PF 27 01 16
D-01171 Dresden
Hart und dabei durchsichtig ist die neue Keramik aus Sinterkorund für Hochleistungsbeleuchtungen und ...
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PC-Einsteck-Karte zur Ultraschall-Prüfung (Foto: Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfah ...
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Mathematik, Physik / Astronomie, Werkstoffwissenschaften, Wirtschaft
überregional
Buntes aus der Wissenschaft, Forschungsergebnisse
Deutsch
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