Materialien bis auf die atomare Ebene untersuchen

Mit der Erweiterung des Fraunhofer-Centers für angewandte Mikro­struktur­diagnostik CAM baut das Fraunhofer-Institut für Mikro­struktur von Werk­stoffen und Systemen in Halle an der Saale seine inter­nationale Spitzen­position im Bereich der Mikro­struktur­diagnostik aus. Mit neuen Geräten und neuen Räumlich­keiten gibt es noch bessere Möglich­keiten, Materialien bis auf die atomare Ebene zu unter­suchen und somit beispiels­weise die Sicher­heit und Lebens­dauer von Bauteilen für das autonome Fahren zu steigern. Insgesamt wurden dafür 9,9 Millionen Euro investiert.

What Went Wrong? – Wo steckt der Fehler – lautet der Schriftzug, den Künstler Michael Krenz an der Wand des neuen Gebäudes angebracht hat. Genau dieser Frage gehen die Mitarbeiter am Fraunhofer-CAM mit Blick auf Werkstoffe und Bauelemente der Elektronik sowie optische Materialien und Techno­logien nach: Mit neusten Diagnostik­methoden und modernsten Analytik­geräten unter­suchen sie, wie Defekte entstehen, welche Veränderungen in der Mikro­struktur von Werk­stoffen bei der Herstellung und im Einsatz auftreten und wie leistungs­fähigere Materialien entwickelt werden können.

„Bauteile beispielsweise für neue Assistenz­systeme in der Automobil­technik können nur zuverlässig funktio­nieren, wenn das Verhalten der einge­setzten Werk­stoffe bis ins kleinste Detail verstanden ist. Dieses Know-how liefern wir für unsere Auftrag­geber. Mit den zusätzlichen Möglich­keiten heben wir die tradi­tionell in Halle vorhandenen Kompetenzen in der Mikro­struktur­auf­klärung noch einmal auf ein neues Niveau. Ich freue mich sehr darüber und danke allen, die zur Erweiterung des Fraunhofer-CAM beigetragen haben“, sagt Ralf B. Wehrspohn, Leiter des Fraunhofer-IMWS, zur Eröffnung des Gebäudes.

Seit dem Baubeginn im Februar 2017 sind 778 Quadratmeter an zusätz­licher Nutz­fläche entstanden. Im Zuge der Erweiterung wurden 25 neue High-Tech-Arbeits­plätze geschaffen. Die Kosten belaufen sich insgesamt auf etwa 9,9 Millionen Euro, wovon 4,5 Millionen Euro in neue Geräte­technik investiert wurden. Dazu gehören etwa ein sonden­korrigiertes Höchst­auf­lösungs-Trans­missions­elektronen­mikroskop, das erste Gerät dieser Leistungs­klasse in Europa, ein Flugzeit-Sekundär­ionen­massen­spektro­meter für Ober­flächen­analytik, ein Raster­elektronen­mikroskop für Nano­probing, das kombiniert mit fokus­sierender Ionen­strahl­technik eingesetzt werden kann.

„Mit diesem erweiterten Gerätepark stehen wir an der welt­weiten Spitze der Technik und bauen unsere Allein­stellungs­merkmale aus. So können wir einer­seits dem erheblich gestiegenen Bedarf unserer Kunden begegnen, die auf uns als Partner setzen, um höchsten Sicherheits- und Zuver­lässig­keits­anforde­rungen gerecht zu werden. Anderer­seits haben wir nun beste Rahmen­bedingungen, um gemeinsam mit den Geräte­herstellern neue und effi­zientere Material- und Defekt­analyse-Techniken zu entwickeln“, sagt Matthias Petzold, Leiter des Geschäfts­felds Werkstoffe und Bauelemente der Elektronik. Er unter­streicht die Bedeutung der Qualitäts­sicherung von elektro­nischen Komponenten, nicht nur für das autonome Fahren oder die Elektro­mobilität: „Ohne zuver­lässige Elektronik sind die Heraus­forderungen der Digitali­sierung oder einer verbesserten Ressourcen­effizienz nicht zu meistern.“

Sein neues Zuhause wird im erweiterten Gebäude auch das 2018 gegründete Geschäfts­feld Optische Materialien und Technologien des Fraunhofer-IMWS finden. Dort werden Hightech-Komponenten und Materialien der Nano­techno­logien unter­sucht und weiter­entwickelt, insbesondere für hoch­komplexe optische Anwendungen wie Spiegel für extremes ultra­violettes Licht, moderne Brillen­gläser, Glas­keramiken oder Effekt­lacke. „Solche Anwendungen basieren auf komplexen, nur aus wenigen Atom­lagen bestehenden Schicht­systemen oder nano­struktu­rierten Komponenten. Um hier die Fertigungs­prozesse zu beherrschen oder das Markt­potenzial neuer Lösungen abschätzen zu können, ist höchst­auf­lösende Analytik unab­dingbar“, sagt Thomas Höche, Leiter des Geschäfts­felds. „So, wie sich die Werkstoffe kontinuierlich verändern und immer leistungs­fähiger werden, müssen sich auch unsere Analytik-Werkzeuge und -methoden weiter­entwickeln. Dafür sind wir am neuen Fraunhofer-CAM hervor­ragend aufge­stellt.“

Fh.-IMWS / RK

Weitere Infos

• Geschäftsfeld Werkstoffe und Bauelemente der Elektronik, Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen, Halle an der Saale