Mikroaktorik

"Ohne Spekulation gibt es keine neue Beobachtung." 
                                                                           Charles Darwin

Vorwiegend auf Basis der „Silicon-On-Insulator“–Technologie (SOI) werden komplexe mikroaktorische Systemkonzepte erforscht. Dabei stehen elektrostatische Prinzipe im Vordergrund und schließen auch fluidische Systeme ein, die Tropfen mittels dielektrischer Effekte bewegen. Viele Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet resultieren aus konkreten Fragestellungen in Anwendungen mit Anforderungsprofilen, für die bestimmte Kraft-Weg-Kennlinien erforderlich sind.

Ein aktuelles Beispiel ist ein Ansatz für einen Nanotaster, der für unterschiedliche Anwendungen in der Medizintechnik und Materialforschung optimiert und grundlegend erforscht werden soll. In dieser Anwendung wird eine integrierte Messung benötigt, mit der die Auslenkung gemessen werden kann, um über die Wegsteuerung auch den Krafteintrag in ein zu analysierendes Material zu beeinflussen. Derzeit laufen hierzu grundlegende Machbarkeitsuntersuchungen.

Im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs MARIE Teilprojekt C12, erforschen wir Mikroreflek­toren für Reflectarrays, also Reflektor-Flächen, mit denen die Phase der einfallenden THz-Strahlung lokal so gestellt werden kann, dass ein Array aus diesen Reflektoren wie ein Gruppenstrahler die Welle gezielt umlenkt. Die Herausforderung liegt dabei im notwendigen Stellweg: der Reflektor muss um die halben Wellenlänge und damit um bis zu 600 µm verschoben werden, und dies idealerweise in definierten Schritten, so dass eine präzise, schrittweise Strahllenkung möglich ist. Hierzu werden derzeit kaskadierte elektrostatische Aktoren erforscht, die in Arrays zusammengefasst ein Reflectarray bilden werden.

Ziel Grundlagen-orientierter Arbeiten ist es, einen integralen Ansatz für alle elektrostatischen Kraftwirkungen sowie deren Wechselwirkung zu erarbeiten, die bislang noch weitgehend getrennt und aktorspezifisch genutzt und beschrieben werden.

Im DFG Schwerpunktprogramm KOMMMA wird sich der Lehrstuhl zum einen mit dem Teilprojekt „Räumliche Aktorik auf der Basis von wechselwirkenden elektrostatischen Effekten und deren Kontrolle“ befassen und in einem zweiten Teilprojekt „Kick & Catch“ die definierte Drehung einer frei beweglichen Kugel durch die Interaktion unterschiedlicher Aktoren zu erreichen, wobei die Kugel sowohl aktiv aus der Ruhelage herausbewegt als auch definiert wieder eingefangen werden soll. Bei diesen Projekten besteht eine Kooperation mit Prof. Christoph Ament (Universität Augsburg sowie mit Prof. Ulrike Wallrabe (Universität Freiburg) und Prof. Tamara Bechthold (Hochschule Wilhelmshaven).