Die moderne Mikrosystemtechnik ist ihren Kinderschuhen längst entwachsen und bietet als typische Querschnittstechnologie in einer Vielzahl von Anwendungen innovative Lösungen. Dies wurde auf dem diesjährigen VDE-Kongress Mikrosystemtechnik 2009 in Berlin deutlich, auf dem in nahezu 250 Beiträgen internationale Experten die verschiedensten Einsätze der Mikrosystemtechnik vorstellten und diskutierten. Das Spektrum der Anwendungen erstreckt sich von der Automobiltechnik über Konsumgüter und industrielle Maschinen über Produkte der Informations- und Kommunikationstechnik bis hin zu neueren Entwicklungen im medizinischen, pharmazeutischen und biologischen Bereich. Als gemeinsame Veranstaltung des VDE und des BMBF wurde der Mikrosystemtechnik-Kongress 2009 wie bereits in den Vorjahren wieder von der VDE/VDI-GMM sowie der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH organisiert.

In der modernen Automobiltechnik sind Mikrosysteme im Bereich der Sensorik und Aktorik als Fundamente der Fahrzeugsicherheit und des Komforts nicht mehr wegzudenken. Ihren Einsatz finden diese Systeme in ganz unterschiedlichen Bereichen wie Fahrwerk und Antriebsstrang oder Mensch-Maschine-Schnittstellen. Im Rahmen eines BMBF-geförderten Projektes wurde von der Hella KGaA Hueck & Co. in Lippstadt jetzt eine neuartige dreidimensionale Hall-Sensorik entwickelt, mit der sich die räumliche Orientierung eines Scheinwerferschwenkmoduls eindeutig bestimmen lässt.

„Moderne Scheinwerfer sind in ihrer Funktionalität wesentlich komplexer als noch vor einigen Jahren vorstellbar“, erläuterte Hella-Experte Dr. Ulrich Köhler anlässlich der Tagung. Dazu gehörten AFS-Funktionalitäten wie beispielsweise Kurvenlicht ebenso wie Lichtverteilungen, die zusätzlich zum bekannten Abblend- oder Fernlicht eine zusätzliche Aktorik in Verbindung mit einer entsprechenden Sensorik zur Steuerung und Gewährleistung der Funktionssicherheit erforderten.

Ultradünne Chips für die RFID-Technik

Auch RFID-Systeme sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken und spielen in intelligenten drahtlosen Systemen inzwischen eine immer größere Rolle. Den beiden Stuttgarter Instituten für Mikroelektronik und Hochfrequenztechnik ist es gemeinsam gelungen, ultradünne und mechanisch flexible Chips herzustellen, die sich auf gekrümmten Substraten anbringen lassen. Auf dem Kongress wurde ein neu entwickelter RFID-Chip vorgestellt, der bei 13,56 MHz arbeitet. Die Funktionalität des nur 20 µm dünnen Bausteins konnte auf einem flexiblen Träger nachgewiesen werden, wodurch die Anwendbarkeit der Technologie für Elektronikbausteine in flexiblen drahtlosen Mikrosystemen demonstriert wurde.

Hinter dem Kürzel HepaChip verbirgt sich eine revolutionäre Produktneuheit, die im Bereich des Wirkstoffscreenings zum Einsatz gelangen soll. Entwickelt wurde der so genannte Mikrofluidikchip gemeinsam von vier Instituten und Unternehmen, und zwar dem NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut in Reutlingen, dem Institut für Biochemie der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig, der Jenaer microfluidic ChipShop GmbH und der Magdeburger KeyNeurotec Pharmaceuticals AG.

Implantierbarer Sensor zur Diagnose und Therapie von Herzinsuffizienz

Nach Angaben der Entwickler werden in dem neuen Chip die Zellen durch dielektrophoretische und hydrodynamische Kräfte assembliert. Eine den Kapillarräumen des Lebergewebes ähnliche 3D-Struktur werde durch die entsprechende Anordnung von Hepatozyten und Endothelzellen auf einer extrazellulären Matrixbeschichtung erzielt. Experten sehen in der Entwicklung einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu in vivo ähnlichen 3D-Zellkultursystemen.

Ebenfalls ein Gemeinschaftsprojekt ist ein implantierbarer Sensor zur Bestimmung wichtiger Parameter zur Diagnose und Therapie von Herzinsuffizienz. Entwickelt wurde er von der Berliner Biotronic GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Duisburger Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, der Litronik Batterietechnologie GmbH in Pirna und dem Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik der RWTH Aachen.
Rolf Froböse