Nano meets Mikro

Die diesjährige Jahrestagung des Mikrosystemtechnik-Netzwerkes mst-Netzwerk Rhein-Main e.V. in der Frankfurter IHK stand unter dem Motto: „Nano-Mikro-Integration“. Was sich kompliziert anhört, folgt einer nahe liegenden Grundidee: Die Verbindung von Nanomaterialien mit Produkten der Mikrosystemtechnik. Diese Kombination eröffnet vielfältige neue Produkte und Einsatzmöglichkeiten.

„Die Nano-Mikro-Integration hat zunächst eine technische Seite. Sie führt dazu, dass die Verbindung von Nanomaterialien mit Sensoren und Aktoren zu immer kleineren und leistungsfähigeren Mikrosystemen führt. Integration bedeutet aber auch die schwierige Aufgabe, die Menschen – Unternehmer, Forscher, Wissenschaftler – aus den beiden Querschnittstechnologien zusammen zu bringen“, so Prof. Dr. Helmut F. Schlaak von der TU Darmstadt, Vorstandsvorsitzender des mst-Netzwerks. In der Kombination beider Technologien sieht Schlaak enormes Potenzial auch für den Industriestandort Rhein-Main. Gemeinsames Ziel sei es, bis zum Jahr 2010 einen Mikro- und Nanosystemtechnik-Cluster Rhein-Main mit über 100 Firmen und Forschungseinrichtungen aufzubauen. Derzeit sind 27 Mitglieder im mst-Netzwerk angeschlossen: sieben Institute und 20 Firmen aus dem Rhein-Main-Gebiet.

Rund 680 000 Arbeitsplätze sind in Deutschland direkt mit der Mikrosystemtechnik verbunden. Deutschland erzielte im Jahr 2000 mit Mikrosystemen laut Bundesministerium für Bildung und Forschung einen Umsatz von 4,2 Mrd. Euro. Nach Schätzungen des europä-ischen Netzwerks Nexus liegen die weltweiten Wachstumsraten um 20 % pro Jahr. Die Integration erschließt zusätzliche Anwendungen und Märkte. Als Zukunftsfelder mit hohem Marktpotenzial gelten zum Beispiel mikrosystemtechnische Lösungen für Biotechnologie und Life Science, Mikrofluidik und Mikrooptoelektronik. Der Weltmarkt Nanotechnologie umfasst in diesem Jahr rund 100 Mrd. US-Dollar. Bis 2014 soll er mehrere tausend Mrd. US-Dollar betragen.

Die Mikrosystemtechnik gilt als Technologietreiber, die am Anfang vieler Wertschöpfungsketten steht. Ihr Einsatz führt in vielen Branchen zu Umsatzsteigerungen vom 10- bis 50-fachen des Umsatzes der eigentlichen Mikrosystemtechnik-Komponente. In den nächsten fünf bis zehn Jahren, so die Vorausschau, wird der Markt für Mikroelektronik stürmisch wachsen.

„Der Trend in der Mikrosystemtechnik geht hin zu immer kleineren, immer kostengünstigeren, noch stabileren und empfindlicheren Sensoren“, so Prof. Schlaak. Da trifft es sich gut, wenn der Bräutigam Nano heißt und Materialien in die Ehe bringt, die vollkommen neue Eigenschaften in der Oberfläche, Glätte, Festigkeit und Stabilität aufweisen. Auch in der Nanotechnologie heißt das Credo: kleiner, besser, vielseitiger. Das Ergebnis einer Integration wären verbesserte, verkleinerte, stabilere und empfindlichere Sensoren mit neuen Nano-Eigenschaften.