Mikrosystemtechnik für den Mittelstand

Was unseren modernen Alltag prägt, können wir zu großen Teilen gar nicht mehr mit bloßem Auge nachvollziehen. Genau dort beginnt die Mikrosystemtechnik: Wo unvorstellbar kleine Dimensionen benötigt werden, teilweise bis zu 100-mal feiner als ein menschliches Haar. Durch derartige Miniaturisierung entstehen die mechanischen, optischen und elektronischen

Innovationen von morgen schon heute. Denn durch die Kombination von Mikromechanik, Mikrofluidik, Mikrooptik sowie Mikroelektronik entwirft, entwickelt, charakterisiert und fertigt die 5microns GmbH komplexe Mikrosysteme. Vielfältige Verfahren können in diskrete Komponenten und auf Halbleitermaterialien mit unterschiedlichsten Materialien angewandt werden, beispielsweise um Sensoren oder Aktoren herstellen zu können.

Von Regentropfen und Mikropumpen

Die 5microns GmbH hat mit E-PunCh (“Electrowetting-Pump-on-a-chip”) eine chipintegrierte, energieeffiziente und kostengünstige Mikropumpe ohne mechanische Komponenten entwickelt und patentiert. Die Entwicklung zeigt, was mit Mikrosystemtechnik möglich ist.

Regentropfen bestehen aus Wassermolekülen, zwischen denen Kräfte wirken. An der Oberfläche eines Tropfens fehlen einige Nachbarmoleküle. Die daraus resultierende Oberflächenspannung minimiert die Oberfläche des Tropfens. Sind Kräfte zwischen Grenzflächen von Festkörpern und Wassermolekülen stärker als die Kräfte zwischen einzelnen Wassermolekülen, spreitet sich ein Tropfen stark (benetzende Oberfläche). Sind die Kräfte zwischen Festkörper und Flüssigkeit klein, ist auch die Spreitung gering (entnetzende Oberfläche).

Eine entnetzende Oberfläche kann durch elektrische Aufladung der Grenzfläche in eine benetzende Oberfläche verwandelt werden. Wird die Oberfläche aufgeladen, spreitet sich der Tropfen mit steigender Spannung immer stärker. Dieser Effekt wird als „Electrowetting on Dielectrics“ bezeichnet. Diesen Effekt nutzt man für eine besondere Mikropumpe. Lädt man die Grenzfläche zwischen

Flüssigkeit und Teflonschicht auf, bewegt sich die Flüssigkeit in die Pumpstrukturen der Mikropumpe hinein.

Die Mikropumpe ermöglicht die präzise Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen in der Größenordnung einiger Nanoliter. Derartige Mikrodosiersysteme sind neben der Umweltanalytik in zahlreichen Branchen wie bspw. der Medizintechnik sowie der Automobilindustrie, von zunehmender Bedeutung. Mit der Erarbeitung entsprechender technologischer Konzepte zur Herstellung der Pumpe auf Wafer-Level beschäftigt sich die 5microns GmbH.

Die 5microns GmbH arbeitet an einer patentierten Mikropumpe, welche mit passiven strömungsmechanischen Ventilen einen gerichteten Volumenstrom erzeugt. Diese Mikropumpe besitzt keine beweglichen Komponenten mehr. Das macht die E-PunCh (“Electrowetting-Pump-on-a-Chip”) zu einer robusten, effizienten und kostengünstigen Alternative zu gängigen Mikropumpen.

Einzigartig Vielfältig

Die Mikrosystemtechnik macht unser Leben durch ihre vielfältigen Einsatzgebiete nicht nur sicherer, gesünder, komfortabler, sondern auch leichter. Ob in der Medizin, im Auto, in modernsten Kommunikationstechnologien oder in Robotern – mikrosystemtechnische Sensoren und Aktoren bringen komplexe Funktionen auf kleinsten Raum.

Alleine in der Medizin gibt es vielzählige Anwendungen mikrotechnischer Systeme. Ärzte setzten bei der Endoskopie auf kleinste optische Sensoren und Prothesen werden mit mikrotechnischen Sensoren smart und erleichtern ihren Trägern das Leben. In Airbags setzt die Autoindustrie ebenfalls auf kleinste komplexe Bauteile, die uns das Leben retten können. Roboter können dank der Mikrosystemtechnik selbstständig filigrane Bewegungen ausführen und den Menschen dort unterstützen, wo er an seine Grenzen kommt.

5microns ist Ihr MEMS-Spezialist

Die 5microns GmbH entwirft, entwickelt, charakterisiert und fertigt Mikrosysteme von der Idee bis zur Serie. Als Ingenieure verstehen wir Ihre Applikation und setzten diese als zuverlässige und flexible Mikrosystemtechniker erfolgreich um. Als Technologiedienstleister ermöglichen wir Ihrem mittelständischen Unternehmen den Zugang zu diversen Technologien.

Wir begleiten Sie von der Erstberatung, über eine Prototypen- oder Kleinserienfertigung bis hin zur bis zur Überführung in eine Großserienfertigung oder dem Aufbau eigener Fertigungsressourcen. Mit Rat und Tat stehen wir für Ihr Projekt gerne zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns gerne für die gemeinsame Erarbeitung von Konzepten zur Lösung ihrer spezifischen Problemstellung.

Dipl.-Ing. Lars Dittrich

Geschäftsführer

E-Mail: lars.dittrich@5microns.de
Tel.: +49 3677-799639-2
Fax: +49 3677-799639-1

Back to Top