Forschungsstark auf der Hannover Messe

Am Institut für elektromechanische Konstruktionen der TU Darmstadt wurde eine Technologie entwickelt, die es erstmals ermöglicht, metallische Nanodrähte auf nahezu beliebige Oberflächen zu integrieren. Produkte sind zum Beispiel Nanosensoren, Nanofeldemitter und Nanoelektroden für die Biotechnologie.

Ein Fokus von NanoWired ist das Verbinden elektronischer Bauelemente. Dabei wird aus den Nanodrähten eine Art metallischer „Klettverschluss“ hergestellt. Drückt man zwei NanoWired-Oberflächen zusammen, entsteht eine feste elektrisch leitende Verbindung, die herkömmlichen Lot-, Klebe- oder Bondverbindungen in vielen Punkten deutlich überlegen ist. Hohe Fügetemperaturen, lange Aushärtezeiten oder extreme mechanische Belastungen durch hohe Drücke und Ultraschall entfallen vollständig. Nach dem Fügen ist die Verbindung hochtemperaturfest, sodass auch Bauteile, die extremer Umgebungshitze ausgesetzt sind oder sich stark erwärmen, mit dieser neuartigen Technologie kontaktiert werden können.

Internet: Institut für elektromechanische Konstruktionen

Das Herzstück des integriert aufgebauten und lateral strukturierten Kraftsensors bildet das nanostrukturierte Federelement auf Basis von Kohlenstoffnanoröhren (CNT). Zwei mikrointegrierte, kürzere CNT-Bündel übertragen die Kraftauslenkung des zentral zwischen beiden Bündeln positionierten CNT-Federelementes. Erstmals können damit nun neben eindimensional einwirkenden auch mehrdimensional wirkende Kräfte mit extrem hoher Empfindlichkeit und örtlicher Auflösung sensorisch erschlossen werden. Dieser 3D CNT-Sensor stellt zudem eine neuartige Sensor-Plattform für vielfältige mechanische und biomedizinische Anwendung dar.

Internet: Fachgebiet Höchstfrequenzelektronik und Arbeitsgruppe Materialchemie und Metallorganische Synthese

Ziel des Projekts ist es, neuartige leistungsfähige Photomischer und Gunndioden für den Terahertz-Bereich zu entwickeln. Hierfür wurden eindimensionale Nanoelemente sowie leistungsstarke Verbindungshalbleiter wie Galliumnitrid-Materialien zur Herstellung von Photomischern mit höchsten Grenzfrequenzen und GaN-Gunndioden mit hohen Ausgangsleistungen eingesetzt. Diese Bauelemente ermöglichen auch den Bau einer stabilen THz-Quelle, die eine sehr einfache Systemarchitektur erlaubt. Innovative Terahertz-Komponenten und -Systeme eröffnen attraktive Möglichkeiten für neue Sicherheitsanwendungen wie bildgebende Messungen von versteckten Objekten, Spektroskopie von gefährlichen Substanzen sowie abhörsichere drahtlose Breitbandkommunikation.

Internet: Fachgebiet Höchstfrequenzelektronik und Institut für Mikrowellentechnik und Photonik

SweepingFab ist ein neuartiges Herstellungsverfahren von passiven optischen Elementen wie Mikrolinsen-Arrays oder Lichtleitern. Anstatt der üblicherweise verwendeten Fotolithografie nutzt es Instabilitäten in flüssigen Filmen, die durch hydrodynamische Scherkräfte verformt werden. Der flüssige Zustand während der Strukturierung garantiert optisch glatte Oberflächen, während das Aushärten der Strukturen durch Abkühlen oder Bestrahlung mit ultraviolettem Licht erfolgt. Das Verfahren ist zeiteffektiv, kostengünstig und funktioniert mit vergleichsweise geringem apparativen Aufwand. Zudem eignet es sich für die Herstellung hochwertiger Produkte auch in kleinen Stückzahlen und kann in bestehende Fertigungsverfahren integriert werden. SweepingFab ist insbesondere für emergente Geschäftsfelder z.B. in der Optik-Industrie interessant.

Internet: SynFluTec – Synergistic Fluid Technology

Grundlage des Konzepts ist es, Replikate von Oberflächen herzustellen, um diese Analysen zugänglich zu machen. Ein Patentantrag ist eingereicht. Der Einsatz unterschiedlicher synthetisierter Polymere erlaubt die Adaption an unterschiedliche Anforderungen: „Momentaufnahme“ von Prozessschritten, Strukturanalysen von „heißen“ Oberflächen, Objekte können am Standort verbleiben, wo der „direkte Zugang“ dem Analyseverfahren verwehrt ist, kann die gewünschte Information dennoch abgeleitet werden.

Internet: Center of Smart Interfaces

Die heterogene Hardware-Accelerated Low-Power Mote verwendet ein FPGA für die Hardware-Beschleunigung von Datenaggregationsalgorithmen und ein Funksystem mit integriertem Mikrocontroller für die Kommunikation in drahtlosen Sensornetzen. Das anwendungsunabhängige Kommunikationsschema zwischen Mikrocontroller und FPGA ist eng mit den Energiesparmechanismen der Plattform verknüpft und auf schnelle Wechsel zwischen Aktiv- und Ruhemodi ausgelegt. Dadurch können Schlafphasen innerhalb jedes Abtastzykluses selbst bei Abtastraten von mehreren Hundert Hertz genutzt werden. Die typische mittlere Leistungsaufnahme der Plattform für Anwendungen im Bereich der Strukturüberwachung liegt dabei im Bereich weniger Milliwatt.

Internet: Fachgebiet Eingebettete Systeme und ihre Anwendungen

Die Hannover Messe gilt als eine der wichtigsten Industriemessen weltweit. Sie findet vom 25. bis 29. April statt. Die TU präsentiert sich in Halle 2 am Stand B 25.

Außerdem ist die TU als Teil der TU 9, der Allianz führender Technischer Universitäten, in Hannover vertreten.

Partnerland der diesjährigen Hannover Messe sind die USA. Zu Gast ist auch die Virginia Tech, Partneruniversität der TU Darmstadt (Halle 2, Stand B 60). Am Montag, 25. April, wird Terry McAuliffe, der Gouverneur von Virginia, sich am Stand der Virginia Tech über die Partnerschaft der beiden Universitäten informieren und den Präsidenten der TU Darmstadt, Hans Jürgen Prömel, treffen.