Neue Forschungseinrichtung an TU Wien : TU Wien: Neues CD-Labor für mikroelektromechanische Systeme
Neues CD-Labor an der TU Wien erforscht mikroelektromechanische Systeme
- © TU WienMikroelektromechanische Systeme (MEMS) sind eine Kombination aus elektronischen und mechanischen Komponenten, die in der Lage sind, ihre Umgebung zu messen und auf sie einzuwirken. Diese winzigen Bauteile finden sich beispielsweise in Autos oder Smartphones. Ein neues Christian Doppler(CD)-Labor, das am Donnerstag an der Technischen Universität (TU) Wien eröffnet wurde, will solche unsichtbaren Alltagsbegleiter grundlegend erforschen und verbessern.
Viele MEMS basieren auf sogenannten piezoelektrischen Materialien, die kleinste mechanische Kräfte in elektrische Signale umwandeln können und umgekehrt. "Piezoelektrische MEMS erleben seit Jahrzehnten einen kontinuierlichen Aufschwung und werden für immer mehr Anwendungen eingesetzt", erklärte der Leiter des neuen "CD-Labors für Piezoelektrische Silizium-MEMS mit erhöhter Sensitivität und Responsivität", Michael Schneider, vom Institut für Sensor- und Aktuatorsysteme der TU Wien in einer Aussendung der Christian Doppler-Gesellschaft (CDG).
Infineon als Partner
Allerdings gibt es bei solchen Bauteilen immer wieder Probleme - zum Beispiel unerwünschtes Rauschen. "Jeder Sensor hat ein gewisses Rauschen, das lässt sich niemals ganz verhindern", so Schneider. Woher das Rauschen bei piezoelektrischen Silizium-MEMS tatsächlich kommt, von welchen Materialeigenschaften es abhängt und wie es sich am besten reduzieren lässt, wollen die Wissenschaftler gemeinsam mit den Industriepartnern des Labors herausfinden.
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Außerdem, so die Forscher, können piezoelektrische MEMS nur sehr kleine mechanische Bewegungen von oft weniger als einem Mikrometer erzeugen, was für viele technische Anwendungen zu wenig ist. Schneider will deshalb so genannte bistabile Systeme in MEMS nachbilden, also Systeme, die wie ein Kippschalter zwei stabile Zustände einnehmen können. Ziel ist es, bistabile Systeme mit Hilfe von piezoelektrischen Wandlern von einem Zustand in den anderen zu schalten und so eine größere mechanische Wirkung zu erzielen.
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In den CD-Labors, die von der CDG für jeweils sieben Jahre bewilligt werden, kooperieren Wissenschaftler mit Unternehmen im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung. Das Budget kommt je zur Hälfte von der öffentlichen Hand über das Wirtschaftsministerium und von den Unternehmenspartnern - im konkreten Fall von der Infineon Technologies AG und der Scia Systems GmbH.
