Mikrosystemtechnik

Kleine Systeme mit großem Potential

Die Mikrosystemtechnik (MST), im Englischen auch micro electro mechanical systems (MEMS) oder micro opto electro mechanical systems (MOEMS) genannt, vereint so unterschiedliche Basistechnologien wie die Mechanik, die Optik, die Fluidik, die Polymerelektronik und Neue Materialien.

Zudem liefert die Mikrosystemtechnik die nötigen Schnittstellen, um innovative Entwicklungen aus neuen Technologiefeldern wie der Bio- oder der Nanotechnik in Produkte zu integrieren. Die meisten neuen Entwicklungen der Nanotechnologie sind ohne Mikrosystemtechnik nicht nutzbar: Die in winzigsten Strukturen operierende Nanotechnologie wird oft erst über mikrosystemtechnische Schnittstellen fassbar und kann damit in verschiedenen Produkten eingesetzt werden.

Megatrend Miniaturisierung

Die Miniaturisierung ist ein Megatrend. Mikrosysteme sparen aufgrund ihrer geringen Größe Platz, Gewicht und damit letztlich wertvolle Ressourcen ein. Die Industrie nutzt dies auf Märkten wie den Consumer Electronics. Produkte wie Tintenstrahldruckköpfe oder Gyroskope zur Bewegungsmessung bei Computerspielen oder Smartphones leben von dieser Technik. Aufgrund ihrer geringen Größe sind Mikrosysteme mobil und flexibel einsetzbar, wie z. B. in der Medizintechnik, dem Automobilbau, in der Automatisierung, der Umwelt- und Sicherheitstechnik, der Informations- und Kommunikationstechnik, der Bioanalytik und in der Mess- und Regeltechnik.

Die wirtschaftliche Bedeutung der Mikrosystemtechnik geht weit über den Produktionswert hinaus: durch den so genannten Leverage Effect steigt der Wert auf mehr als das Sechzigfache, sobald die Mikrosystemtechnik in die Anwendung gelangt. Der Grund: ohne MST-Komponenten lassen sich viele Produkte heute nicht mehr verkaufen.

Mikrosystemtechnik in Nordrhein-Westfalen

Nordrhein-Westfalen nimmt im Bereich der Mikrosystemtechnik mit mehr als 350 Akteuren innerhalb Deutschlands eine führende Position ein: in NRW haben 28% aller deutscher Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die sich mit Mikrosystemtechnik befassen, ihren Firmensitz. Regionale Schwerpunkte bilden Dortmund, Aachen, Münster, Köln/Bonn und das Ruhrgebiet. Die Gründe dafür, dass sich in Nordrhein-Westfalen überdurchschnittlich viele Unternehmen niederlassen, sind u. a. die Schnelligkeit, mit der Innovationen umgesetzt werden können und die gute Vernetzung von Wissenschaft und Forschung.

In Deutschland spielt die Mikrosystemtechnik eine zentrale Rolle für Wachstum und Beschäftigung. 680.000 Arbeitsplätze sind direkt mit der Mikrosystemtechnik verbunden - Tendenz steigend.

 

 

 

 

        1. Bild: Markus Rawert, Bartels Mikroelektronik GmbH: Piezomembranmikropumpe aus Kunststoff zum Transport von Flüssigkeiten oder Gasen gefertigt im Serienprozess

2. Bild: Meike V. Beer, DWI e.V. an der RWTH Aachen: Bildkomposition

        3. Bild: Heike Menne, ISAS Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften: Strahlenförmige Entladung von Plasma im Mikromaßstab (80 µm pro Entladungspunkt)

        4. Bild: Robert Abraham, HHU Düsseldorf: Lichtmikroskopische Aufnahme: Feststoffstabilisierte Emulsion aus Wasser in Toluol. Ausbildung einer stabilen Grenzfläche durch Selbstorganisation funktionalisierter Nanopartikel