Physikalisches Kolloquium

Jan. 29, 2002 at 5 p.m. c.t. in Hörsaal des Instituts für Kernphysik, Becherweg 45

Prof. Dr. Friederike Schmid
Institut für Physik
friederike.schmid@uni-mainz.de

Prof. Dr. Concettina Sfienti
Institut für Kernphysik
sfienti@uni-mainz.de

Mikrotechnik: Spielerei oder wissenschaftlich-technische Herausforderung?
Dr. Holger Löwe (Institut für Mikrotechnik Mainz IMM GmbH)


Häufig wird die Frage gestellt, wo denn eigentlich die mit so vielen Vorschußlorbeeren versehene Mikrotechnik bliebe? Sie ist schon allgegenwärtig und hat sich, meist unbemerkt, in die uns umgebende Umwelt geschlichen. Natürlich sind es nicht die Spielereien wie Minihubschrauber, Miniautos oder in den Venen dahintreibende Mini-U-Boote, die zugegeben für viel öffentliches Interesse gesorgt haben, sondern die mechanischen, chemischen, biologischen und optischen Systeme, die mittlerweile im Einsatz sind. Dabei zeigt sich, dass nicht mehr nur die Fertigungsverfahren im Mittelpunkt des F&E-Interesses stehen, sondern vor allem die in Mikrosystemen auftretenden Effekte einer naturwissenschaftlichen Untersuchung bedürfen. Es lassen sich so Phänomene ausnutzen, die in der "makroskopischen" Welt keine Rolle spielen. Zum Beispiel sind Wärmetauscher mit besonders gut wärmeleitendem Material im Mikromaßstab entgegen allen Erfahrungen aus der Makrowelt wenig geeignet. Tatsächlich sinkt deren Effizienz, weil die Wärme nicht abgeführt, sondern über das gesamte System verteilt wird. Oder: Es lassen sich in mikrofluidischen Systemen äußerst regelmäßige Emulsionen erzeugen, deren regelmäßige Dispersion einer Rayleigh-Plateau Instabilität folgt, die makroskopisch so nicht beobachtet wird ... Es ist wenig sinnvoll, in einem Kolloquium alle Entwicklungen zu thematisieren, die zur Zeit im IMM bearbeitet werden. Deshalb wird an einigen ausgewählten Beispielen, jeweils aus den Bereichen der Aktuatorik, Optik und Fluidik gezeigt werden, dass Mikrosystemtechnik ein Forschungs- und Entwicklungsgebiet darstellt, bei dem es darauf ankommt, die unterschiedlichsten Wissensgebiete miteinander zu verknüpfen. Die ausführliche und gründliche Darstellung einer einzelnen Entwicklung sollte deshalb einer späteren Veranstaltung vorbehalten bleiben.