Miniaturbauteile massenfertigen

"Silicon Valley" ist seit nun mehr 75 Jahren ein Synonym für technologische Innovation. EU-finanzierte Forscher haben nun einen Fahrplan erstellt, der Europa zum "Nanotechnologie-Valley" der Zukunft machen soll.

Industrielle Technologien

Das Silicon Valley hat seine Ursprünge in den späten 1930er Jahren, als William Hewlett und David Packard im bescheidenen Umfeld einer kleinen Garage den Grundstein für eines der führenden, technologisch innovativsten Unternehmen der Welt legten. Seitdem resultierte das Einfließen gewaltiger Mengen an Risikokapital in einem verblüffenden Strom elektronischer Bauelemente und Geräte auf Basis von Silizium. Dieser Bereich ist im Wandel begriffen; Mikro- und Nanotechnologie (MNT) verändern die Grenzen, die noch bis vor kurzem für elektronische Bauelemente galten. Mikro- und Nanotechnologien haben die Entwicklung immer kleinerer Geräte mit immer mehr Funktionalitäten erleichtert, angefangen bei tragbaren, drahtlosen Kommunikationsgeräten bis hin zu einer scheinbar endlosen Auswahl an Lifestyle-, Gesundheits-, Verkehrs- und Fertigungsausstattungen. Will man jedoch das volle Potenzial der Mikro- und Nanotechnologie auszunutzen, sind geeignete Massefertigungsprozesse von Nöten. Europäische Forscher deren Aufgabe es ist, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Produkte auf Grundlage von Mikro- und Nanotechnologien auf den Markt gebracht werden, und die damit verbundenen Kosten zu reduzieren, riefen das 4M-Projekt ("Multi-material micro manufacture: technologies and applications") ins Leben. Die Forscher führten eine tiefgehende Überprüfung von Technologien zur Multi-Material-Mikrofertigung durch, um Diskrepanzen zwischen aktuellen und zukünftigen Anforderungen sowie existierende Potenziale zu ermitteln. Das 4M-Team kam zu dem Schluss, dass keine einzelne Technologie die zukünftige Innovation dominieren wird. Es existiert bereits eine Vielzahl von Technologien, die den Übergang vom Design der auf Mikro- und Nanotechnologie basierenden Produkte, bei denen spezielle Materialien und spezielle Prozesse zum Einsatz kommen, zu einem Design und zu Prozessen unterstützen werden, welche die Produktion der neu aufkommenden Multi-Material-Komponenten ermöglichen werden. Etliche vielversprechende Prozessketten beinhalten sowohl traditionelle, auf Mechanik basierende Ultrapräzisions-Ingenieurtechnik als auch Fertigungstechnologien für mikro- und elektromechanische Systeme (MEMS) und integrierte Schaltungen (IC). Die Dominanz des Silicon Valley auf dem Gebiet der neuen Technologien wurde zum großen Teil durch gewaltige Risikokapitalinvestitionen in Start-Up-Unternehmen gefördert. In Europa wird der Fortschritt durch einen Mangel an eben solchen Investitionen verlangsamt. Überdies behindern organisatorische und ideologische Stolpersteine im Zusammenhang mit fehlenden einheitlichen Standards und einem in einigen Industriezweigen herrschenden Konservatismus die Innovation. Europa verfügt jedoch über eine gut etablierte Werkzeugmaschinenindustrie und das hochqualifizierte Humankapital, die zur optimalen Ausnutzung von neuen Ideen erforderlich sind. Dies sind vielleicht die wichtigsten Zutaten für erfolgreiche Mikro- und Nanotechnologieinnovationen. Die Resultate von 4M in Bezug auf die aktuelle und zukünftige Landschaft der Mikrobearbeitung von Multi-Materialien könnten dazu beitragen, Europa in das "Mikro- und Nanotechnologie-Valley" der Zukunft zu verwandeln.

Multi-Material Micro Manufacture: Technologies and Applications

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