RUB-Forscher entwickeln eine flexible optische Fertigungsplattform
DFG fördert berührungslose Fertigung und Montage von Mikrobauteilen und Nanopartikeln mit 1,5 Millionen Euro.
Wer etwas herstellt, fasst das Werkstück normalerweise auch an. Je kleiner es ist, desto schwieriger ist es naturgemäß, das Stück zu greifen, etwa bei Stents, Mikrochips oder Nanopartikel. Hier setzt das Forschungsprojekt „Entwicklung einer optischen Plattform zur Mikro- und Nanomontagetechnologie – Laser Assembler“ am Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik der Ruhr-Universität Bochum an. Die DFG fördert die berührungslose Produktion von kleinsten Bauteilen ab August 2011 im Rahmen eines Reinhardt-Koselleck-Projekts. Das Team um Lehrstuhlinhaber Andreas Ostendorf erhält in den nächsten fünf Jahren insgesamt 1,5 Mio. Euro.
Abb.: Mit holographischen optischen Pinzetten lassen sich Mikropartikel mit vorgegebenen Anordnungen im dreidimensionalen Raum einfangen und vollständig kontrollieren, hier Polystyrolkügelchen mit einem Durchmesser von jeweils 2,44 μm. (Bild: RUB)
Ziel des Projekts ist die theoretische und experimentelle Erforschung einer visionären Fertigungsmethode für Bauteile im Mikrometerbereich ausschließlich auf Basis optischer Kräfte und Energien. Derartig durchgängige „optische Werkzeugmaschinen“ ermöglichen zum Einen die Herstellung von partikulären Einzelkomponenten, zum Anderen die Zuführung der Partikel durch optisch-interferometrische „Förderbänder“, die berührungslose Manipulation durch optische Pinzetten sowie die dauerhafte oder temporäre Verbindung – gegebenenfalls unterstützt durch optisch induzierte chemische Reaktionen von Molekülen auf den Partikeloberflächen.
Im Zentrum der Forschung steht eine flexible optische Fertigungsplattform, die mit Hilfe von Laserstrahlung eine hohe Anzahl von Partikeln durch optische Kraftwirkungen gezielt im Raum bewegen und zu dreidimensionalen Strukturen zusammenführen und -fügen soll. Neben der herkömmlichen optischen Pinzette, mit der sich sphärische dielektrische Mikropartikel handhaben lassen, sollen in diesem rundweg unkonventionellen Fertigungsansatz auch holographische optische Pinzetten (HOTs) eingesetzt werden. Sie eignen sich vor allem für eine Fertigung mit hohen Geschwindigkeiten.
RUB / OD
