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Prof. Dr. Stefan Sinzinger

Institutsdirektor

Telefon +49 3677 69-3402

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INHALTE

Abschlussjahre

Abschlussjahr 2018

3D-Highlight

Laufzeit: 01.08.2015 - 31.07.2018

3D-Highlight

Projektinformationen

Selbstorganisierende und Scaffold-basierte 3D-Zellaggregate besitzen ein enormes Potenzial für die regenerative Medizin [1], das Screening nach neuen Wirkstoffen [2], [3] oder als Ersatz für Tierversuche [4]. Auch auf dem Gebiet der personalisierten Medizin können aus körpereigenen Zellen gebildete 3D-Zellaggregate die Basis für die Entwicklung geeigneter therapeutischer Ansätze beispielsweise für die Tumor¬bekämpfung sein [5]. Trotz intensiver Forschungsarbeiten für diese Anwendungs¬bereiche ist es bisher aus unterschiedlichen Gründen nicht gelungen, geeignete 3D-Zellaggregate in ausreichender Zahl mit der notwen-digen Reproduzierbarkeit zu erzeugen und geeignete technische Systeme zum Handling von 3D-Zellaggregaten für die klinische Routine und für industrielle Anwendungen zur Verfügung zu stellen [6].

Mit dem vorgeschlagenen Forschungsprojekt soll dieses Defizit beseitigt werden. Grundlage ist das Fokussieren der Kompetenzen von Fachgebieten der TU Ilmenau (TUILM):

-Mikromechanische Systeme (FG MMS)

-Technische Optik (FG TO)

und des Institutes für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V., Heilbad Heiligenstadt (iba):

-Analysenmesstechnik (FB AMT)

-Biowerkstoffe (FB BW)

-Bioprozesstechnik (FB BPT)                                                               

in den Bereichen High(er)-Throughput-Technologien, Tissue Engineering, mechatronische Systemintegration und optische Technologien.

Gesamtziel des Vorhabens ist Entwicklung und Etablierung eines optimierten technischen Systems auf der Basis der High(er)-Throughput-Technologie „pipe based bioreactors“ (pbb) und darauf aufbauender Methoden zur Charakterisierung von sich selbst organisierenden und Scaffold-basierten 3D-Zellaggregaten. Im Mittelpunkt der Charakterisierung steht dabei die Methode der Lightsheetmikroskopie

Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487


 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: Freistaat Thüringen; Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und digitale Gesellschaft

Förderkennzeichen: 2015-0010-TUI

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Technische Optik

Projektpartner: Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. (iba) Heiligenstadt

Laufzeit: 01.08.2015 - 31.07.2018

Forschergruppe BIFACIAL

Laufzeit: 01.04.2016 - 31.12.2018

Bifacial – Monofacial: Steigerung der Energieausbeute von Silizium-PV-Modulen

Projektinformation

Ziel dieser Forschergruppe ist es, Standards und theoretische Modelle für die Bewertung und Charakterisierung von bifacialen Photovoltaikzellen und -modulen zu entwickeln. Bifaciale Solarmodule stellen eine weitere Variante in der Photovoltaikindustrie dar. Entsprechende Produkte von Thüringer Unternehmen stehen kurz vor der Markteinführung.

Das Forschungsprojekt ist in der RIS3-Strategie für Thüringen in das Spezialisierungsfeld „Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung" einzuordnen. Die Erarbeitung von Methoden für ein realitätsnahes Energierating mit Bezug auf die Modullebensdauer ermöglicht es zum einen Optimierungspotenzial in die Entwicklung, das Design und den Herstellungsprozess von bifacialen Solarmodulen einfließen zu lassen. Zum anderen ermöglichen die entwickelten Verfahren eine optimierte Anlagenauslegung und einen effizienten Betrieb von PV-Anlagen.

Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566

thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

oder

Prof. Stefan Krischok
+49 3677 69-3701
 stefan.krischok@tu-ilmenau.de 

Förderinformation

Projektträger: Thüringer Aufbaubank

Förderkennzeichen: 2015 FGR 0078

Fachgebiet Photovoltaik

Fachgebiet Technische Physik

Partner:

Fachhochschule Nordhausen, Koordinator

Leibnitz-Institut für Photonische Technologien e.V. Jena

Laufzeit: 01.04.2016 - 31.12.2018

FSCM

Laufzeit: 2014 - 2018

Fluidische Selbstanordnungsbasierende Chip Montage: Ausbau der Grundlagen, Skalierungsgesetze und Anwendungen

Projektinformationen

Das grundsätzliche Ziel dieser Forschung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, welches die beschriebene Assemblierungslücke reduziert und es ermöglicht, mikroskopisch kleine Halbleiterchips auf Oberflächen in einer massiv parallelen Weise anzuordnen und elektrisch zu verbinden. Das erste Ziel ist es, die minimale Chipgröße unter Beibehaltung der elektrischen Kontaktierbarkeit voranzutreiben und die Assemblierungsrate über das bestehende Niveau zu steigern. Im Gegensatz zu den meist verwendeten robotischen Methoden konzentriert sich das Forschungsvorhaben auf steuerbare Selbstassemblierungsprozesse. Der wissenschaftliche Verdienst des ersten Zieles liegt darin eine Wissensbasis zu erarbeiten, welche das „Engineering von Self-Assembly-Prozessen“ ermöglicht. Dazu sind grundlegende Untersuchungen der relevanten Elemente wie Assemblierungskräfte, Rezeptor- und Bindungsstellendesigns, Komponentendesign, Transport, mechanische Anregung, etc. notwendig, welche Assemblierung mit hoher Ausbeute und großem Durchsatz ermöglicht. Das zweite Ziel ist es, Anwendungen aufzuzeigen. Das zweite Ziel ist spezifischer und weniger Grundlagen orientiert. Ziel ist es, einen ersten Prototyp eines anwendungsspezifischen Selbst-Montageautomaten zu realisieren. Hier sollen fortgeschrittene und erprobte Verfahren der Selbstorganisation zur Anwendung gebracht werden. Die vorgeschlagene Montagemaschine soll zur Produktion von LED basierenden Leuchtpanelen eingesetzt werden, die eine Montage von LEDs mit hohem Durchsatz (> 10.000 Teile pro Stunde) erfordert. Der wissenschaftliche Verdienst des zweiten Ziels liegt in der Konzeption einer solchen Maschine, die heute noch nicht existiert. Die Realisierung dieser soll eine reale Anwendbarkeit außerhalb eines akademischen Umfeldes aufzeigen.

Ansprechpartner

Prof. Heiko O. Jacobs

Telefon: +49 3677 69-3723

heiko.jacobs@tu-ilmenau.de

 

 

Förderinformation

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Förderkennzeichen: JA 1023/3-1

beteiligte Fachgebiete: Nanotechnologie

Laufzeit: 2014 - 2018

Forschergruppe Impedanzspektroskopische Bioanalytik - schnell und hochparallel

Laufzeit: 01.05.2017 - 31.10.2018

Impedanzspektroskopische Bioanalytik - schnell und hochparallel

Projektinformationen

In den Lebenswissenschaften ist die Kenntnis der Eigenschaften von Mikroorganismen, Zellen und Geweben von grundlegender Bedeutung für die Optimierung und Echtzeitüberwachung von Kulturbedingungen. Dabei werden die physikochemischen und physiologischen Umgebungsbedingungen mit den für die Kulturen relevanten Parametern korreliert und den sich ständig ändernden Anforderungen der Zellen angepasst. Verwendung findet dies bei der Entwicklung neuer Pharmaka, in der individualisierten Medizin, der Bereitstellung und Standzeitverbesserung von Implantaten sowie bei der Beeinflussung von Interaktionen zwischen lebendem Gewebe und technischem System (z.B. bei Implantaten, der adhärenten Kultivierung von Zellen und beim Biofouling). Aber auch bei vielen technischen Problemstellungen bezüglich regenerativer Energien, Lebensmittelkontrolle, Assistenzsysteme etc. spielt die Informationsgewinnung über den Zustand biologischer Objekte (von der Zelle bis zum komplexen Lebewesen Mensch) eine zunehmende Rolle, etwa zur Prozesssteuerung oder zur Qualitätskontrolle.

Basierend auf den Wechselwirkungsmechanismen biologischer Systeme mit schwachen elektromagnetischen Feldern ist eine beeinflussungsfreie, kontinuierliche Beurteilung von Stoffen und Prozessen möglich. Die moderne Technik erlaubt heute die Nutzung eines großen Frequenzbereiches elektromagnetischer Wellen von mHz bis EHz (Röntgenstrahlung). Jedoch entziehen sich bisher genutzte Gerätekonzepte einer monolithischen Integration und sind demzufolge meist schwer, teuer, groß und nicht energieautark. Außerdem sind sie in ihrer Messgeschwindigkeit begrenzt, so dass die hier zur Diskussion stehenden Anwendungen meist auf das Labor oder Spezialaufgaben beschränkt sind. Daneben gibt es für spezielle Zwecke entwickelte, oft sehr einfache und schmalbandige, Geräte, die aber gewöhnlich keine Massenverbreitung finden. Ausnahmen im Konsumgüterbereich sind beispielsweise Körperfettwaagen, Fingerprintsensoren oder Blutzuckermesssysteme.

Der Schwerpunkt der Forschergruppe wird auf der Entwicklung einer innovativen Methode der Impedanzmesstechnik als Werkzeug für verschiedene, im Unterpunkt ‚Stand der Technik‘ genannte Anwendungen in den Lebenswissenschaften liegen. Es geht dabei aber nicht um die Optimierung etablierter Messverfahren sondern um eine neue Qualität der elektrischen Charakterisierung mit bisher unerreichter temporärer und räumlicher Auflösung wie sie in genannten Prozessen notwendig ist.

Das Projekt adressiert sowohl das Themenfeld ‚Gesundes Leben und Gesundheitswirtschaft‘ als auch ‚Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung‘.

Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487

martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

 

 

Förderinformation

Projektträger: Thüringer Aufbaubank

Förderkennzeichen: 2016 FGR 0040

Fachgebiet Mikromechanische Systeme

Partner:

Institut für Bioprozess- und Analysemesstechnik iba e.V. Heiligenstadt, Koordinator

Laufzeit: 01.05.2017 - 31.10.2018

MoHaSenSProbe

Laufzeit: 01.07.2016 - 30.06.2018

Entwicklung eines pCO2 Sensor-Moduls für Life Science Anwendungen

Projektinformationen

Das Projektziel umfasst die Entwicklung, Konstruktion und den Aufbau und Erprobung  eines neuartigen, kompakten zweiteiligen Analysesystems, bestehend aus Basisservicestation und mobiler One-Hand Ausführung als Client. Mit diesem System werden Kleinstproben gemessen, die mit 10µl und weniger Volumen deutlich unter den Mindestanforderungen kommerziell erhältlicher Analyser liegen. Mit der geplanten Funktionalität wird die Messung des pCO2-Vitalparameters im fetalen Vollblut angestrebt. Als sensitives Element wird eine neue Klasse von GaN-basierenden Strukturen in einer innovativen System-On-Chip Variante, die eine Referenz, den Sensor und ein selektives Puffer/Membran-Element auf kleinstem Raum beinhaltet. Eine intelligente Systemaufteilung und innovative Technologien der Mikrofluidik ermöglichen einen leistungs- und verlustarmen Probentransport auf sehr kurzen Wegen. Die intelligente Elektronik und  kompakte Leichtbauweise des batteriebetriebenen mobilen One-Hand Systems erlaubt gegenüber großen ortsfesten Geräten die Messung von Vitalparametern in wässrigen Medien an der Stelle, wo die Probe auch entnommen wird.

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: ZF4030902AK6

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Projektpartner: LUCAS Instruments GmbH Jena; Kurt-Schwabe-Institut e.V. Meinsberg; Universitätsklinikum, Abt. Geburtshilfe Jena

Laufzeit: 01.07.2016 - 30.06.2018

Organische Dünnschicht-Transistoren mit Grenzfrequenzen oberhalb von 1 MHz für Flexible Biomedizinische Systeme

Laufzeit: 01.12.2015 - 30.11.2018

Organische Dünnschicht-Transistoren mit Grenzfrequenzen oberhalb von 1 MHz für Flexible Biomedizinische Systeme

Projektinformationen

Ziele dieses Projekts sind die Optimierung organischer Dünnschicht-Transistoren (TFTs) und die Entwicklung analoger und Mixed-Signal-Schaltungskomponenten auf der Basis organischer TFTs für die Realisierung flexibler biomedizinischer Systeme. Der Fokus liegt dabei auf neuronalen Schnittstellen, wie zum Beispiel Cochleaimplantaten. Zu diesem Zweck sollen die Faktoren, durch die die Grenzfrequenzen flexibler organischer TFTs mit Kanallängen von 1 µm gegenwärtig auf etwa 1 MHz für p-Kanal-TFTs und 100 kHz für n-Kanal-TFTs begrenzt werden, mittels numerischer Simulationen untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Simulationen soll der Herstellungsprozess der organischen TFTs gezielt optimiert werden. Ziel ist es, die Grenzfrequenzen sowohl der p-Kanal-TFTs als auch der n-Kanal-TFTs auf flexiblen Substraten auf über 1 MHz zu erhöhen. Die Herstellung der organischen TFTs erfolgt unter Verwendung hochauflösender Stencilmasken, so dass Kanallängen deutlich unterhalb von 1 µm realisiert werden können. Der Entwurf der integrierten Schaltungen (Mixer, Filter, Spannungsbegrenzer, elektrische Referenzen) wird durch die Entwicklung optimierter statischer und dynamischer Transistormodelle unterstützt. Das gesamte drahtlose System soll auf einer flexiblen Polymerfolie integriert werden.

 

Ansprechpartner

Dr. Susanne Scheinert

Telefon: +49 3677 69-3222
 susanne.scheinert@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHE 645/11-1

beteiligte Fachgebiete: FG Festkörperelektronik

Projektpartner:

Dr. Hagen Klauk - MPI Stuttgart

Prof. Yiannos Manoli - Universität Freiburg

Laufzeit: 01.12.2015 - 30.11.2018

Abschlussjahr 2017

1D-SENSE

Laufzeit: 01.10.2014 - 31.03.2017

1D-basierte Sensoren für Gase und Magnetfelder; Teilvorhaben: 3D-Silicium-Template für die 1D-Sensorik

Projektinformation

1D-basierte Sensoren für Gase und Magnetfelder; Teilvorhaben: 3D-Silicium-Template für die 1D-Sensorik  (1D-SENSE)

Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: VDI/VDE-IT GmbH Berlin

Förderkennzeichen: 16ES0290

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Prozessmesstechnik

Laufzeit: 01.10.2014 - 31.03.2017

3D-invitroTOX

Laufzeit: 01.04.2015 - 30.06.2017

Robustes 3D in vitro Zell-kultursubstrat zur Bestimmung der Wirkstoff-toxizität in einem Cokulturmodell der Leber -3D-invitroTOX

Projektinformationen

In der vorgestellten Projektskizze soll auf der Basis der Entwicklungen im FG NBS der TU Ilmenau (Mikrobioreaktoren, MatriGrid Technologie) ein Leber-Toxizitätsmodell mit unmittelbarem Anwendungsbezug zur Wirkstoffentwicklung geschaffen werden. Dieses Toxizitätsmodell berücksichtigt die Funktionen heterogener Zelltypen, die auch in der Leber wesentliche Funktionen ausüben, ergo Hepatozyten, sinusoidale Endothelzellen und Kupfferzellen. Medicyte bietet eine Lösung, die Zellexpansion in großem Maßstab mit physiologischer Relevanz verbindet. Durch die Verwendung des proprietären upcyte® Protokolls können nicht proliferierende Primärzellen wieder in einen proliferativen Modus überführt werden, ohne dass ihre wichtigsten gewebespezifischen Eigenschaften verloren gehen. Medicyte kann homogene Zellchargen von bis zu 10 Milliarden physiologisch relevanten Zellen erzeugen. Das Unternehmen bietet Zellen aus verschiedenen gesundem oder krankem menschlichen Gewebe zusammen mit optimierten Zellkulturmedium, um frühen ADME-Tox Tests eine höhere Prädiktivität zu ermöglichen. Eine Schlüsselstellung nehmen dabei Tests zur Validierung von Lebertoxizität ein. Mit Hilfe eines auf der MatriGrid Technologie basierten Ansatzes soll nun ein Assayansatz etabliert werden, der Fortschritte in der Validierung von Wirkstoffen in der 3D- Kultur im Gegensatz zur 2D- Kultur liefern kann. Dazu müssen die im FG NBS geschaffenen Mikrobioreaktoren und ihren 3D- Zellkultursubstraten, den MatriGrids auf die in der Industrie angepassten Formate und Anwendungsformen adaptiert werden.

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Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: KF2731209AJ4

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Projektpartner: upcyte Technologies GmbH Hamburg; Universität Heidelberg

Laufzeit: 01.04.2015 - 30.06.2017

3D-LTCC

Laufzeit: 01.07.2015 - 30.09.2017

Multi-Material 3D-Druck zur Herstellung elektronischer und funktionaler Mikrosysteme

Projektinformationen

Es soll die Herstellung von funktionalen Hybridbauteilen bestehend aus funktionalen Strukturen in einer Matrix aus Keramik bzw. Glaskeramik umgesetzt werden. Hierzu wird ein additives Fertigungsverfahren mit der Bezeichnung Multi-Material 3D-Druck verwendet, was von WZR aus dem pulverbasierten 3D-Druck weiterentwickelt wurde.

Das geplante Projekt befasst sich mit der Realisierung keramischer Komponenten in Kombination mit funktionalen keramischen und meist metallischen Werkstoffen. Dadurch soll, in Anlehnung an die bereits etablierte LTCC-Technik (Low Temperature Co-Fired Ceramics) eine Funktionalisierung von Keramiken in drei Dimensionen ermöglicht werden. Die Vorteile des Multi-Material 3D-Drucks gegenüber der LTCC-Technik werden darin gesehen, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand neue Strukturen (Prototypen) entwickelt werden können und geometrische Restriktionen, die durch den Siebdruck geben sind, überwunden werden. Darüber hinaus bietet der 3D-Druck bei der Erzeugung von Kavitäten in mikroelektronischen Packages eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative, da bei Einsatz konventioneller Folien ein Großteil des Materials ausgeschnitten wird.

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Prof. Jens Müller

Telefon: +49 3677 69-2606
 jens.mueller@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: KF2731207AG4

beteiligte Fachgebiete: Elektroniktechnologie

Projektpartner: WZR ceramic solutions GmbH Rheinbach

Laufzeit: 01.07.2015 - 30.09.2017

3D-Mikrofluidik

Laufzeit: 01.04.2015 - 30.09.2017

Integrierte 3D-Mikrofluidik Systeme mit neuartiger Kanalgeometrie und Oberflächenqualität - 3D-Mikrofluidik

Projektinformationen

Mit den heutigen Technologien ist die Fertigung 3 dimensionaler Fluidik nur sehr eingeschränkt möglich. Zur Verfügung stehen im wesentlichen Rapid-Prototyping Technologien oder Prägetechnologien, bei denen einzelne Segmente hergestellt, ab gedeckelt und gestapelt werden, Durchbrüche führen von einer Ebene in die nächste. Bisher existiert zudem keine Technologie, die es ermöglicht kreisrunde stetige Kanäle im Mikrobereich mit sehr hoher Konturtreue und Oberflächenqualität herzustellen. Im Projekt soll eine Technologie zur Fertigung komplexer 3-dimensionaler Mikrofluidsysteme entwickelt werden. Diese sollen über ausgezeichnete fluidische und optische Eigenschaften für Analyse- und Syntheseanwendungen verfügen. Neue Möglichkeiten sollen für kreisrunde Kanalquerschnitte mit einen absolut stetige Kanalverlauf, der mit den bisherigen Technologien nicht erreichbar ist, geschaffen werden. Die Integration passiver und aktiver fluidischer Elemente auf kleinstem Bauraum mit vollständiger Sterilisierbarkeit und geringste Totvolumina soll dabei vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der medizinischen Diagnostik, von Mehrphasen- bzw Analysesystemen erschließen.

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: KF2731210LP4

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Projektpartner: W-Präzisionstechnik Eichendorf/Perbing

Laufzeit: 01.04.2015 - 30.09.2017

Bactocat

Laufzeit: 01.11.2012 - 31.03.2017

Neue Syntheseleistungen durch Kopplung mikroorganischer und Metallnanopartikel-katalysierter Prozesse in der Mikroreaktionstechnik

Projektinformation

Neue Syntheseleistungen durch Kopplung mikroorganischer und Metallnanopartikel-katalysierter Prozesse in der Mikroreaktionstechnik   (Bactocat)

Syntheseleistungen von Mikroorganismen sind fundamental für die Biotechnologie. Dabei wird heute das vorhandene Potenzial nur zu einem sehr geringen Teil ausgenutzt, da viele interessante Organismen und damit ihre Syntheseapparate bisher nicht zugänglich sind. Da die enorme Bedeutung von Schwermetallen in der chemischen Katalyse und die Bedeutung von schwermetallhaltigen Enzymen in der Biosynthese bekannt sind und neue Erkenntnisse auf die besonderen katalytischen Eigenschaften von Metallnanopartikeln hinweisen, verfolgt dieses Projekt das Ziel, schwermetalltolerante Mikroorgranismen aufzufinden, zu konditionieren, ihre Kultivierungsbedingungen zu optimieren und ihr Potenzial für biotechnische Synthesen und biotechnisch/chemisch-katalytische Hybridverfahren zu erschließen. Das dafür erforderliche Screening von Organismen, Kultivierungs- und Synthesebedingungen soll mit Hilfe der Technik mikrosegmentierter Flüsse bewältigt werden. Dazu werden ein entsprechendes Laborsystem und Protokolle entwickelt. Im Ergebnis soll ein weites Spektrum neuer Syntheseleistungen bei Sekundärmetaboliten zugänglich gemacht werden.

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Prof. Michael Köhler

Telefon: +49 3677 69-3629
 michael.koehler@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF - Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH

Förderkennzeichen: 031A161A

beteiligte Fachgebiete: Physikalische Chemie/Mikroreaktionstechnik

Laufzeit: 01.11.2012 - 31.03.2017

Carl-Zeiss

Laufzeit: 01.01.2013 - 30.06.2017

Untersuchung von Zellen mit neuartiger hybrider funktionalisierter Biosensorik in drei Dimensionen

Projektinformation

Untersuchung von Zellen mit neuartiger hybrider funktionalisierter Biosensorik in drei Dimensionen  (CarlZeiss)

Die Gruppe III-Nitride unterstützen als einziger Halbleiter elektronische, mechanische und optische Sensorkonzepte. Insbesondere die Biokompatibilität eröffnet eine breite Anwendung in den Life Sciences.

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Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Carl Zeiss Stiftung

Förderkennzeichen: 0563-2.8/399/1

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik, Nanotechnologie, Technische Physik I

Laufzeit: 01.01.2013 - 30.06.2017

FastμXRD

Laufzeit: 01.04.2016 - 31.10.2017

FastμXRD

Projektinformation

Das Institut für Mikro- und Nanotechnologien MacroNano® beantragt im Rahmen der „Richtlinie zur Förderung der Forschung“ des Freistaats Thüringen die Beschaffung eines modernen Röntgendiffraktometers mit Mikrofokus und Flächendetektor (μXRD). Mit der μXRD sollen insbesondere erheblich erweiterte Möglichkeiten zur Strukturaufklärung im Nanometerbereich und zur Eigenschaftsbestimmung von funktionalisierten Strukturen für die Sensorik und weiteren Anwendungen der Mikround Nanotechnologie, des Maschinenbaus sowie der Energie- und Batterietechnik geschaffen werden, die für eine wettbewerbsfähige internationale Spitzenforschung in der Mikro- und Nanointegration und der Materialanalyse dringend notwendig sind. Damit ermöglicht diese Infrastrukturmaßnahme den weiteren nachhaltigen Aufbau von Forschungsschwerpunkten und erhöht die Anschluss- und Wettbewerbsfähigkeit in nationalen und internationalen Programmen (z.B. SFBs, H2020). Die Möglichkeiten für eine bessere Vernetzung und einen verstärkten Transfer in verwertbare Entwicklungen werden ebenfalls gestärkt.

 

                                                           

Ansprechpartner

Prof. Peter Schaaf

Telefon: +49 3677 69-3611
 peter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: Thüringer Aufbaubank / Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft

Förderkennzeichen: 2015 FGI 0025

Das Projekt wird vom Freistaat Thüringen gefördert und durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.

beteiligte Fachgebiete:

Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik

Laufzeit: 01.04.2016 - 31.10.2017

GRANT I+II

Laufzeit: 01.10.2013 - 31.03.2017

Skalierte Graphen-Nanoribbon-Transistoren für Höchstfrequenzanwendungen - SPP "Graphene"

Projektinformation

Skalierte Graphen-Nanoribbon-Transistoren für Höchstfrequenzanwendungen - SPP "Graphene"  (GRANT I+II)

Seit 2004 hat das Graphen enorme Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Die hervorragenden Ladungsträgertransporteigenschaften haben weltweit Arbeiten zur Nutzung von Graphen als Kanalmaterial für zukünftige Transistorgenerationen in Gang gesetzt. Momentan wird besonders intensiv zu Graphen-Transistoren für HF-Anwendungen (Hochfrequenz) geforscht und Graphen-MOSFETs mit beeindruckenden Transitfrequenzen von mehr als 300 GHz wurden demonstriert. Allerdings liegt die für Anwendungen wichtigere maximale Schwingfrequenz fmax dieser Transistoren unter 50 GHz und ist damit erheblich geringer als die konventioneller HF-Transistoren. Kürzlich wurde gezeigt, dass das enttäuschende fmax aller bislang vorgestellten HF-Graphen-MOSFETs von ihren semi-metallischen Kanälen herrührt und dass halbleitende Kanäle für die Verbesserung des fmax-Verhaltens unbedingt nötig sind.Diese Erkenntnis liefert die Motivation für das vorliegende Projekt zu GNR-MOSFETs (graphene nanoribbon) für HF-Anwendungen. Im Projekt werden GNRs mit einer für ein gutes HF-Verhalten ausreichend großer Bandlücke als Kanäle für MOSFET genutzt und umfangreiche Forschungsarbeiten zu HF-GNR-MOSFETs durchgeführt. Die Projektpartner mit ausgewiesenen Erfahrungen zur Theorie von HF-Transistoren and zur Graphen-Technologie werden auf den folgenden Gebieten arbeiten:- Theoretische Untersuchung des Gleichstrom- und HF-Verhaltens von GNR MOSFETs.- Erarbeitung geeigneter Designs für leistungsfähige HF-GNR-MOSFETs. - Prozessierung von GNR-MOSFETs unter Verwendung von im eigenen Haus hergestelltem Epitaxie-Graphen sowie von halbleitendem Graphen, das von anderen Gruppen des SPP geliefert wird, als Startmaterial. - Materialanalyse und elektrische Charakterisierung (Gleichstrom und HF einschließlich HF-Rauschmessungen) von GNR MOSFETs.- Untersuchung des Skalierungsverhaltens von HF-Graphen-MOSFETs und Auslotung der Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit.Umfangreiche Bauelementesimulationen werden durchgeführt, um ein besseres Verständnis der Physik von GNR MOSFETs zu erhalten. Die Resultate dienen dann als Grundlage für die Erarbeitung geeigneter Designs für die zu prozessierenden HF-GNR-MOSFETs. Wichtige Ziele des Projekts sind (i) die Realisierung von HF-GNR-MOSFETs mit GNR-Breiten und Gatelängen bis hinab zu 10 nm und verbesserten elektrischen Parametern, insbesondere fmax, und (ii) eine deutliche Verbesserung des Verständnisses der Physik von GNR-MOSFETs und eine fundierte Bewertung ihres Potentials.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. habil. Frank Schwierz

Telefon: +49 3677 69-3120
 frank.schwierz@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHW 729/16-1, PE 642/11-1

beteiligte Fachgebiete: Festkörperelektronik, Nanotechnologie

Laufzeit: 01.10.2013 - 31.03.2017

InGaNAs

Laufzeit:01.09.2013 - 28.02.2017

Entwicklung von InGaNAs Materialtechnologie für höchsteffiziente Mehrfachsolarzellen für Konzentrator-PV

Projektinformation

Entwicklung von InGaNAs Materialtechnologie für höchsteffiziente Mehrfachsolarzellen für Konzentrator-PV  (InGaNAs)

Zusammenarbeit mit der Firma AZUR SPACE GmbH

Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566
 thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AZUR SPACE GmbH

beteiligte Fachgebiete: Photovoltaik

Laufzeit: 01.09.2013 - 28.02.2017

Innovationsforum "Kompartimentierte Biotechnologie" - KompaTech

Laufzeit: 01.10.2016 - 31.08.2017

Innovationsforum "Kompartimentierte Biotechnologie"

Projektinformation

Die zur Umsetzung der „Materialwende“ im Raum Mitteldeutschlands vorhandenen Kompetenzen und Interessen sowie den Entwicklungsbedarf soll im Rahmen eines Innovationsforums diskutiert werden. Im Ergebnis soll eine F&E-Road-Map entstehen, die den notwendigen Entwicklungsbedarf adressiert. Das Konzept der "Kompartimentierten Biotechnologie" setzt auf einen innovativen Ansatz biotechnologische Prozesse einerseits effizient zu entwickeln und anderseits schnell in ein Produktionsumfeld zu übertragen.

Die Verwendung von mikrokompartimentierten Ansätzen im Bereich der industriellen biotechnologischen Produktion sind bis dato unbekannt. Der ersichtliche Vorteil einer kurzen Produkt / Prozessentwicklung, welcher durch die direkte Übertagung der optimierten Bedingungen aus dem tropfenbasierten Screening in die Produktion entstehen würde, bleibt bisher ungenutzt. Das Innovationsforum „Kompartimentierte Biotechnologie“ widmet sich einer Entwicklungsstrategie welche einerseits das interdisziplinäre technologische Netzwerk weiter entwickeln soll und andererseits die Hürden für ein industrielle Applikation in unterschiedlichen Branchen identifizieren und überwinden soll.

Ansprechpartner

Prof. Michael Köhler

Telefon: +49 3677 69-3629
 michael.koehler@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Bonn

Förderkennzeichen: 01HI15018

beteiligte Fachgebiete: Physikalische Chemie/Mikroreaktionstechnik

Laufzeit: 01.10.2016 - 31.08.2017

iKERSATEC

Laufzeit: 01.04.2013 - 30.04.2017

Innovative keramische Schaltungsplattformen für künftige Satellitentechnologien

Projektinformation

Innovative keramische Schaltungsplattformen für künftige Satellitentechnologien (iKERSATEC)

Das Projekt hat zum Ziel, neue Technologien für den Aufbau zukünftiger flexibler Kommunikationssatelliten zu erforschen. Diese sollen langfristig zur Effizienzsteigerung (Verhältnis Nutzlast zu Funktion, Kosten) sowie zur signifikanten Verbesserung der elektrischen Betriebsparameter (z.B. Bandbreite, Signal-/Rauschverhältnis, Rekonfigurierbarkeit) beitragen.


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Ansprechpartner

Prof. Jens Müller

Telefon: +49 3677 69-2606
 jens.mueller@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Förderkennzeichen: 50YB1303

beteiligte Fachgebiete: Elektroniktechnologie, Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Laufzeit: 01.04.2013 - 30.04.2017

KeraSCH

Laufzeit: 01.06.2015 - 30.06.2017

Entwicklung mikromechanischer Schwingungselemente durch Strukturierung von Zerodur mittels DRIE - KeraSCH

Projektinformationen

Bei Uhrwerken werden vielfach Temperaturkompensationen durch magnetostriktiven Schwingungssysteme realisiert, welches sich durch äußere Magnetfelder beeinflussen lässt und somit direkte Auswirkungen auf die Ganggenauigkeit hat. Eine Möglichkeit diese Schwachstelle zu umgehen, stellt der Einsatz von Nullausdeh-nungskeramik dar. Hierbei wird keine Temperaturkompensation mehr benötigt.

Für die Herstellung eines Schwingsystems aus Zerodur, einer Nullausdehnungskeramik des Herstellers Schott, werden filigrane und hochpräzise Elemente benötigt. An den Herstellungsprozess sind somit Anforderungen wie eine hohe Maßhaltigkeit, senkrechte vertikale Wände, geringe Rauigkeiten und eine hohe Stabilität gefordert. Plasmaätzverfahren bieten die Möglichkeit, parallel mehrere Strukturen auf einem Wafer zu prozessieren und für eine schnellere, effizientere und kostengünstiger Umsetzung  zu sorgen. Ziel ist es, einen Herstellungsprozess zu entwickeln, der die Anforderungen erfüllt und somit ein genaues Schwingungssystem erreichen kann.

Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: KF2731208AG4

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme 

Projektpartner: Sinn Spezialuhren GmbH Frankfurt/Main

Laufzeit: 01.06.2015 - 30.06.2017

MACRAME

Laufzeit: 01.04.2014 - 31.03.2017

Miniaturisierte aktive Hochfrequenz-Metamaterial-Schaltungen

Projektinformation

Miniaturisierte aktive Hochfrequenz-Metamaterial-Schaltungen (MACRAME)

Das Ziel des gemeinsamen DFG-RFBR Vorhabens Macrame besteht in Erarbeitung, Untersuchung und Implementierung neuer Entwurfsregeln für Hochfrequenz- schaltungen und -systeme, die durch konventionelle Ansätze nicht erfasst werden. Das Projekt dient der konzeptionellen, theoretischen und experimentellen Erschließung eindimensionaler Metamaterialschaltungen, die aktive positive (konventionelle) wie auch negative (non-Foster) kapazitive und induktive Elemente beinhalten. Mit diesem Ansatz sollen neuartige miniaturisierte Multiband- oder Ultra-Breitband-Filter sowie Oszillatoren auf Basis verteilter verstärkender und selektiver Bauelemente entworfen und implementiert werden. Aufgrund ihrer aktiven Ansteuerung können diese Bauelemente zudem elektronisch abgestimmt oder rekonfiguriert werden. Derartige Eigenschaften sind in derzeitigen Schaltungs- technologien nicht ausreichend verfügbar, obwohl sie vielfältige Anwendungen betreffen wie z.B. künftige drahtlose Übertragungssysteme der mobilen und Satelliten-gestützten Kommunikation, der biomedizinischen Diagnostik, Sensorik, Automatisierung und Sicherheitstechnik.Strukturell ist MACRAME in die Forschungszusammenarbeit zwischen der Bundesrepublik Deutschland und der Russischen Föderation eingebettet. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens beabsichtigen die Technischen Universitäten in Ilmenau und St. Petersburg, ihre bisherige erfolgreiche wissenschaftliche Zusammenarbeit auf Basis bilateral geförderter Arbeiten zu intensivieren und auszubauen; die jeweiligen Arbeitspakete sind hierbei auf die sich ergänzenden Wissensgebiete beider Partner zugeschnitten und bilden sich in der virtuellen Russisch-Deutschen Ingenieurfakultät in St. Petersburg ab. Die Antragsteller erarten wesentliche Synergien durch den Austausch von Wissen und Ideen, Wissenschaftlern, hochrangigenVeröffentlichungen und steigender internationaler Wahrnehmung.

Ansprechpartner

Prof. Matthias Hein

Telefon: +49 3677 69-2832
 matthias.hein@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: HE 3642/8-1

beteiligte Fachgebiete: Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Laufzeit: 01.04.2014 - 31.03.2017

NanoTecLearn

Laufzeit: 01.11.2014 - 31.07.2017

E-Learning für die Ausbildung in der Mikro-Nano-Integration

Projektinformation

E-Learning für die Ausbildung in der Mikro-Nano-Integration (NanoTecLearn)

Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines E-Learning Frameworks "NanoTecLearn" für die Aus- und Weiterbildung im Bereich der Mikro-Nano-Integration. 
Die Basis bildet ein aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel der Disziplinen Nanotechnologie, Didaktik, User Interface Design und Informatik. Lernarrangements werden flexibel aufgebaut und für unterschiedliche Berufsgruppen konzipiert.
Die Erarbeitung der Lernarrangements soll für Fachleute aus der Mikrosystemtechnik
dem Erwerb beruflicher Qualifikationen auf dem Gebiet der Mikro-Nano-Integration dienen.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 01PD14006

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Medienproduktion

Laufzeit: 01.11.2014 - 31.07.2017

PYTOM

Laufzeit: 01.10.2015 - 30.09.2017

PYTOM-Thermopile-sensor auf der Basis von Oberflächen-Mikromechanik für die Anwendung in der Pyrometrie

Projektinformationen

Die Messgröße „Temperatur“ stellt einen der wichtigsten Prozessparameter in der industriellen Produktion dar. In praktisch allen Verfahren ist die genaue Kenntnis der Umgebungs- und Objekttemperatur bzw. deren Kontrolle die Voraussetzung für hochqualitative Herstellungsprozesse. Dabei hat sich die berührungslose Temperaturmessung mittels Strahlungsthermometrie als Standard-Verfahren etabliert, da es deutliche Anwendungsvorteile gegenüber berührenden Temperatur-Messverfahren gibt. Ziel des Projektes PyTOM ist es, einen maßgeschneiderten Infrarotsensor in Verbindung mit einer innovativen Mikrooptik für den Einsatz in hand-held und Mikropyrometer im industriellen Umfeld zu entwickeln. Durch den Einsatz der innovativer Oberflächen-Mikromechanik sollen dabei die Vorteile thermoelektrischer Sensoren (aktive Signalerzeugung, hohe Linearität, Driftfreiheit) bei deutlich reduzierter Pixelgröße erreicht werden. Dadurch wird die Realisierung eines Pyrometermoduls mit einer hohen Temperaturauflösung (NETD ≤ 30 mK) bei einem deutlich vergrößerten Distanz-Spot-Verhältnis (D:S >> 100) möglich. Dies stellt einen signifikanten Entwicklungssprung bei Pyrometergeräten dar.

OnePager

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Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

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Projektträger: AiF GmbH Berlin

Förderkennzeichen: ZF4030901NT5

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme 

Projektpartner: Optris GmbH Berlin, Micro-Hybrid Electronic GmbH (MHE) Hermsdorf; Leibnitz-Institut für Photonische Technologien e.V. (IPHT) Jena


Laufzeit: 01.10.2015 - 30.09.2018

SACCA

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2017

System zur automatischen Zellkultivierung und -analyse

Projektinformation

System zur automatischen Zellkultivierung und -analyse (SACCA)

Das multidisziplinäre Projekt hat zum Ziel, im Labormaßstab vorhandene Lösungen zur Zellkultivierung in eine automatisierungsfähige Plattform zu überführen. Im Fachgebiet Elektroniktechnologie steht hierbei die Integration der BioMEMS /BioMOEMS in mesoskaligen Fluidiksystemen auf Basis niedrigsinternder Keramiken (LTCC) in Vordergrund. Weiterhin werden Konzepte für Verbundtechnologien für verschiedene Materialsysteme entwickelt. Als Beispiel sei die Adaption des Materialverbundes aus LTCC und Silicium (SiCer) für Fluidikkomponenten genannt. Das Forschungspotential im Vorhaben definiert sich aus den Anforderungen für die Systemintegration aller Komponenten (Interfaces, Fluidikschnittstellen, Biokompatibilität, AVT).
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Prof. Hartmut Witte

Telefon: +49 3677 69-2456
 hartmut.witte@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Carl Zeiss Stiftung

Förderkennzeichen: 0563-2.8/416/3

beteiligte Fachgebiete: Biomechatronik, Elektroniktechnologie, Mikromechanische Systeme, Technische Optik

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2017

SAFESENS

Laufzeit: 01.04.204 - 30.09.2017

Sensor technologies for enhanced safetyand security of buildings and ist occupants - SAFESENS

Projektinformationen

In SafeSense werden eingebettet in einem europäischen Kontext Technologien entwickelt, die modular Plattformkonzepte bereitstellen, Sensoren mit nanoskaligen Detektionsprinzipien mit miniaturisierten Auswerte- und Kommunikationselektroniken zu heterogen integrierten Sys-tem-in-Package Lösungen zusammenzuführen und diese durch sichere, authentifizierungsfä-hige Kommunkationswege drahtlos zu vernetzen und mit intelligenten Auswertealgorithmen in ihrer Gesamtheit zu interpretieren. CyberPhysicalSystems Paradigmenwechsels bereit zu machen. In Prävention von Bränden wie auch im Brandfalle sollen zukünftig technische Hilfsmittel bereitstehen, die Brandentstehung bereits im frühesten Stadium zu detektieren, die Brandausbreitung durch entsprechende frühzeitige Beobachtung und Gegensteuerung zu minimieren und –im schlimmsten Falle – lebensbedrohliche Situatio-nen sowohl bei den Gebäudenutzern wie auch den Einsatzkräften zu vermeiden. System in Package) unter Verwendung modernsten Technologien wie der Einbettung in Laminatsubstrate (Chip-in-Laminate) und der Rekonfiguration von Systemkomponenten zu einem Subsystem in einen Duromer-Träger als integrierter Fertigungsschritt sind ebenso von zentraler Bedeutung für eine spätere Produktvi-sion wie auch die robuste, sichere Vernetzung in einer drahtlosen Kommunikationsumgebung. Diese Innovationen erlauben es, sowohl infrastrukturintegrierte Sensorik wie auch Sensorik in „personal safety devices" miteinander zu vernetzen und in ihrem Kontext der Auswertung zuzuführen.

Hierbei werden fertigungstaugliche Prinzipien entwickelt, um diese Lösungsansätze miniatu-risiert zu integrieren und modular in ein System incl. einem multisensorischen Auswertekon-zept einzubinden. Beispielhaft zielt das Vorhaben SafeSense daraufhin ab, diese innovative Technologien zur Realisierung von neuartigen Brandschutzsystemen in stationären wie auch mobilen Szenarien zu nutzen, um diese für die Herausforderungen der

Wesentliche Innovationen zur Zielerreichung sind hierbei der Einsatz von halbleiterbasierten Detektionstechnologien mit nanoskaligen Sensorflächen bzw. nanoskaligen Oberflächenmo-difkationen, die sowohl stationär als auch mobil im Sinne einer Plattformtechnologie genutzt werden können und hier die Bereiche Gassensorik sowie innovativer Inertialsensorik verbin-det. Die Umsetzung in ein zugriffsgesichertes 3D SiP (

Schließlich müssen Algorithmen entwickelt werden, die in dem kritischen Einsatzszenario robust und fehlertolerant die verteilten Sensorinformationen (z.B. Orts-, Temperatur-, Schad-gas-, Präsenzinformation) verarbeiten und sicher den Einsatzkräften bzw. dem Facility Opera-tor zur Verfügung stellen. Eine Überprüfung der jeweiligen Ergebnisse in einem realistischen Szenario ist daher der „Lackmustest" für eine erfolgreiche Umsetzung und daher auch Teil der Projektarbeiten.

Das Teilprojekt SADMOX trägt hierzu durch Innovationen im Gebiet der Nanoskaligen Werkstoffanalytik für solche Sensorsysteme und mit der Bereitstellung und Testung von nanoskaligen Substraten (Si-Nadelsubstrat) mit MOX-Schichten bei und stellt somit sicher, dass die großen Herausforderungen bei der Umsetzungen aufgegriffen werden können.. Diese Zielstellungen lassen sich nur durch eine enge Arbeitsteilung mit den anderen Partner erreichen.

 

 

Ansprechpartner

apl. Prof. Lothar Spieß

Telefon: +49 3677 69-3134
 lothar.spiess@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: VDI/VDE-IT GmbH Berlin
Förderkennzeichen: 16ES0226

beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektrotechnik

Liste der Partner
Laufzeit: 01.04.2014 - 30.09.2017

Seebeck

Laufzeit: 01.10.2014- 31.03.2017

Seebeck Gassensoren

Projektinformation

Seebeck Gassensoren  (Seebeck)

Unser Vorhaben orientiert auf die Untersuchung der Mechanismen, die den Seebeck-Koeffizienten in Metalloxiden beeinflussen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf nanokristallinen Schichten mit Korngrößen kleiner oder gleich der Schichtdicke und deren Manipulation durch Tempern, Gasumgebung und UV-Licht. Einkristalline Schichten dienen dabei als Referenzmaterial bzw. Modellsystem mit wohldefinierter Geometrie zur zuverlässigen Bestimmung der Materialparameter und spezifischer Wechselwirkungsmechanismen mit der Gasatmosphäre.Nanopartikelfilme zeichnen sich im Gegensatz zu den Volumenmaterialien durch eine hohe Dichte von Körnern und Korngrenzen aus. In einem nanostrukturierten Halbleiter mit intrinsischer Oberflächenakkumulation von Ladungsträgern verringern diese Korngrenzen die thermische Leitfähigkeit und erhöhen dabei die elektrische, was in einem positiven Einfluss auf die thermoelektrischen Eigenschaften resultiert. Diese Besonderheit zeichnet einige Indiumverbindungen wie InN, InAs, and In2O3 aus. Im Rahmen dieses Projektes schlagen wir vor, Nanopartikel-Schichten auf der Basis von In2O3 als thermoelektrisches, gassensitives Material zu untersuchen. Durch gezielte Variation der Partikelgröße, der Volumenleitfähigkeit der Partikel und systematischer Manipulation der Eigenschaften der Partikeloberflächen werden die an der Gasdetektion beteiligten elektronische Transportmechanismen, Leitung durch das Volumen, entlang der Oberfläche, oder zwischen Körnern untersucht. Das Hauptinstrument bildet dabei die Einstellung des Ferminiveaus (Austrittsarbeit) und der Oberflächenbandverbiegung durch spezifische Gasabsorption. Die entsprechenden Referenzwerte werden mit Hilfe der in situ Photoelektronenspektroskopie bestimmt.Die untersuchten Phänomene unter Nutzung optimierter Nanopartikelfilme sollen zur Herstellung hochempfindlicher Seebeck Gassensoren verwendet werden. Ein Schwerpunkt wird dabei auf die Untersuchung eines beobachteten Phänomens gelegt, bei dem sich in nanokristallinen Schichten der elektrische Widerstand und der Seebeck-Koeffizient unerwartet gegenläufig verhalten sowie die Bedingungen, unter den dieser auftritt bzw. kontrolliert werden kann. Damit können an einer einfachen Sensorstruktur zwei voneinander unabhängige, gasempfindliche Größen bestimmt werden. Dadurch lassen sich kommerzielle Metalloxid-Gassensoren entscheidend verbessern hinsichtlich einer Selektivität der Sensoren auf bestimmte Gase und einer Implementierung von Selbstkalibrierungsprozeduren, die wiederum eine Standzeit der Sensoren deutlich erhöhen können.

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Dr. rer. nat. Marcel Himmerlich

Telefon: +49 3677 69-3405
 marcel.himmerlich@tu-ilmenau.de

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Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: HI 1800/1-1

beteiligte Fachgebiete: Technische Physik I

Laufzeit: 01.10.2014- 31.03.2017

SNM

Laufzeit:01.01.2013 - 31.03.2017

Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices

Projektinformation

Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices (SNM)

High performance Single Nanometer Lithography (SNL) is an enabling technology for nanoelectronics. The principles of physics allows building of transistors or memory cells with dimensions in the order of single nanometer, (e.g. single electron or spin based devices); however, new SNL techniques must be developed to realize these devices. This has led to an interest in the new nano-lithographic methods based on proximal scanning probes.

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Ansprechpartner

Prof. Ivo W. Rangelow

Telefon: +49 3677 69-3718
 ivo.rangelow@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: EU

Förderkennzeichen: 318804

beteiligte Fachgebiete: Mikro- und Nanoelektronische Systeme

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2016

SwIFT

Laufzeit: 01.01.2014 - 30.09.2017

Vereinigung von integrierter Optik und fluidischen Elementen zu einem optischen Schalter

Projektinformation

Vereinigung von integrierter Optik und fluidischen Elementen zu einem optischen Schalter (SwIFT)

Im Rahmen des Projekts SwIFT untersuchen und entwickeln europäische Wissenschaftler gemeinsam das Konzept eines optischen Schaltnetzwerks, welches zwei innovative Technologien vereint: Siliciumbasierte Optik und Fluidik. Ziel ist eine Lösung, mit welcher Telekommunikationsbetriebe künftig flexible und leicht zu handhabende Netzwerke aufbauen können.

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Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: EU

Förderkennzeichen: Grant Agreement No. 619643

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 01.01.2014 - 30.09..2017

Abschlussjahr 2016

µ4CNC

Laufzeit:01.10.2014 - 31.12.2016

Modulare multifunktionale Vakuum-Mikromessstation nach dem CNC-Prinzip

Projektinformation

Modulare multifunktionale Vakuum-Mikromessstation nach dem CNC-Prinzip  (µ4CNC)

Bei diesem Förderprojekt geht es um den Aufbau eines Demonstrators einer modularen multifunktionalen Vakuum-Mikromessstation nach dem CNC-Prinzip (µ4CNC). Die VMM wird Oberflächen und Konturen von (kleinen) Bauteilen erfassen und überprüfen. Darüber hinaus können Materialkenngrößen der Tribologie (z.B. Reibkraftmessung) ermittelt und überprüft werden.
Mittels hochgenauer Antriebe werden sowohl Oberflächen (Profilometrie) als auch Positionen an Mikrobauteilen vermessen und geprüft. Dies stellt die Grundlage für Qualitätssicherung in diesen Bereichen dar. Es werden Messkräfte mit Auflösungen im Mikronewton-Bereich angestrebt. 

                                   

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Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AiF GmbH

Förderkennzeichen: KF2731206DB4

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 01.10.2014 - 31.12.2016

3DNanoDevice

Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2016

Zentrum für Innovationskompetenz Nachwuchsgruppe: Drei-Dimensionale Nanostrukturierung zur Realisierung von Hochleistungs-Nano-Bauelementen

Projektinformation

Zentrum für Innovationskompetenz Nachwuchsgruppe: Drei-Dimensionale Nanostrukturierung zur Realisierung von Hochleistungs-Nano-Bauelementen  (3DNanoDevice)

Die neue Forschergruppe "Dreidimensionale Nanostrukturierung zur Realisierung von Hochleistungs-Nano-Bauelementen" will im Wesentlichen dazu beitragen, die im Institut angestrebte Mikro-Nano-Integration zu realisieren, also kleinste Nanobauteile in Mikrosysteme zu integrieren. Mikrosysteme finden sich beispielsweise im Auto und Computer, die durch die Nutzung von Eigenschaften von Nanostrukturen mit völlig neuen Funktionalitäten ausgestattet werden können. So sind nach Angaben der Forscher hoch effiziente Energiespeicher und Leistungsversorger für die Elektromobilität sowie Hochleistungsdatenspeicher für Computer und portable elektronische Geräte denkbar. Die aufgrund der 3D-Nanostrukturierung innovativen Systeme sollen höchst leistungsfähig sowie serien- und industrietauglich sein.

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Ansprechpartner

Prof. Yong Lei

Telefon: +49 3677 69-3748
 yong.lei@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 03Z1MN11

beteiligte Fachgebiete: 3DNano

Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2016

iMUSEUM

Laufzeit: 01.03.2015 - 29.02.2016

Integrierte Multifunktionssysteme für Energiewandlung, Energiespeicherung und Energienutzung durch Multiskalenmaterialien - iMUSEUM

Projektinformation

Integrierte Multifunktionssysteme für Energiewandlung, Energiespeicherung und Energienutzung durch Multiskalenmaterialien - iMUSEUM

Ziel des Projektes und des Konsortiums aus den beteiligten Regionen der Donauanrainerstaaten ist der nachhaltige Aufbau übergreifender Netzwerkstrukturen im Bereich Multiskalen-Mikro- und Nanowerk-stoffe für die Energietechnik, um gemeinsam Kooperationsstrategien zu entwickeln, Innovationspoten-ziale in der internationalen Zusammenarbeit zu erschließen und erfolgreich an Forschungs- und Ent-wicklungsprojekten zu arbeiten und gemeinsame Forschungsanträge zu stellen. Dabei werden zudem die bestehenden Einrichtungen und Initiativen (z.B. die Industriecluster, Industriekooperationen, Euro-pean Enterprise Network usw.) integriert und transnational in die jeweiligen Donaupartnerregionen hin-ein vernetzt, so dass über die eigentlichen Projektpartner hinaus das Innovationsnetzwerk iMUSEUM eine nachhaltige echte europäische bzw. internationale Dimension bekommt.

 

                                                           

Ansprechpartner

Prof. Peter Schaaf

Telefon: +49 3677 69-3611
 peter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformationen

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. DLR Bonn

Förderkennzeichen: 01DS15001


beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektrotechnik

Fachgebiet Mikromechanische Systeme

Fachgebiet Theoretische Elektrotechnik und IMMS GmbH

Fachgebiet Elektrochemie und Galvanotechnik


Laufzeit: 01.03.2015 - 29.02.2016

 

 

Jose Carreras

Laufzeit: 01.11.2014 - 31.10.2016

Modellierung der hämatopoetischen Stammzellnische in vitro: 3D-Kultur und verringerte Sauerstoffkonzentration als Parameter zur Erhöhung der Stammzellproliferation

Projektinformation

Modellierung der hämatopoetischen Stammzellnische in vitro: 3D-Kultur und verringerte Sauerstoffkonzentration als Parameter zur Erhöhung der Stammzellproliferation  (JoseCarreras)

Im Rahmen des beantragten Projektes soll daher zur Verbesserung der Amplifikationsmöglichekiten ein innovatives ex-vivo-Kultursystem als Nachbildung der natürlichen Stammzellnische etabliert werden, das den physiologischen In-vivo-Bedingungen des gesunden Knochenmarks in idealer Weise angenähert ist.

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Uniklinikum Jena

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik,

Laufzeit: 01.11.2014 - 31.10.2016

massSMEMS-CB

Laufzeit: 01.08.2014 - 31.07.2016

Entwicklung von hochempfindlichen Massedetektoren auf Cantileverbasis

Projektinformation

Entwicklung von hochempfindlichen Massedetektoren auf Cantileverbasis  (massSMEMS-CB)

Dieses zu entwickelnde Werkzeug/Verfahren dient der hybriden Integration von dreidimensionalen Mikrofluidikkomponenten mit MEMS-basierten Sensoren mit dem Ziel miniaturisierte energiesparende Detektorsysteme zur Feinstaubmessung zu entwickeln und zu fertigen.
Im Projekt sollen diese hochempfindlichen piezoresistiven Cantilever-Senoren entwickelt werden, die kleinste Partikel in einem Gasstrom detektieren können. Durch den Impulsübertrag der auf den Cantilever auftreffenden Partikel wird ein auswertbares Sensorsignal erzeugt.
Um eine Verunreinigung von Kanal und Sensoren zu vermeiden sind Maßnahmen zur Verhinderung/Reduzierung der elektrostatischen Aufladung der Partikel und deren Verhaftung vorgesehen.

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Ansprechpartner

Prof. Ivo W. Rangelow

Telefon: +49 3677 69-3718
 ivo.rangelow@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Thüringer Aufbaubank (TAB)

Förderkennzeichen: 2014 FE 9046

beteiligte Fachgebiete: Mikro- und Nanoelektronische Systeme

Laufzeit: 01.08.2014 - 31.07.2016

Nanostrukturdeposition

Laufzeit: 2014 - 2016

Forschung und Entwicklung eines Nanostrukturdepositionsverfahrens

Projektinformation

Forschung und Entwicklung eines Nanostrukturdepositionsverfahrens (Nanostukturdeposition)

Methodik: Das Projekt befasst sich mit dem Ergründen einer neuartigen lokalisierten Materialabscheidungsmethode aus der Gasphase. Das Konzept basiert auf einer Entdeckung und einigen Vorarbeiten an der Universität von Minnesota (Twin Cities), welche dort von Prof. Jacobs bis 2012 durchgeführt wurden, bevor er dem Ruf an die TU-Ilmenau gefolgt ist. Im Gegensatz zu traditionellen Vakuummethoden soll ein gerichtetes Abscheidungsverfahren untersucht werden, welches ein ortsaufgelöstes Anlagern von primären Partikeln, bei erhöhtem Druck und Materialdurchsatz ermöglicht und eine dynamische Anpassung der entstehenden Nanostrukturen unterstützt. Bei der dynamischen Anpassung soll untersucht und erstmalig gezeigt werden, dass ein ortaufgelöstes Einstellen der 3D Struktur in einem ersten und Materialzusammensetzung in einem zweiten Schritt möglich ist. Die zu ergründenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten basieren auf dem Zusammenspiel zwischen geladenen Gas Ionen, geladenen Nanopartikeln, und einem programmierbaren Substrat. Der in dem Projekt einstehende Aufbau besteht aus drei Modulen um die physikalischen Wechselwirkung und entstehenden Nanostrukturen zu untersuchen und zu verstehen. Es wird zwischen (i) einem Quellmodul (Material Synthese, Nanopartikel Quelle, Gas Ionen Quelle), (ii) einem Material Abscheidemodul (Depositionskammer inkl. programmierbares Substrat), und (iii) einem In-situ Inspektionsmodul unterschieden.- Anwendung: Das Forschungsthema kann als anwendungsbezogene Grundlagenforschung bezeichnet werden. Es ist bereits bekannt das nanostrukturierte Materialien eine Vielzahl von größenabhängigen Funktionen unterstützt, dessen Entdeckung die treibende Kraft in der ersten Phase der Nanowissenschaft darstellte. In der zweiten Phase geht es nun vermehrt darum die Erkenntnisse in Produkte umzusetzen. Hierbei tritt leider das Problem einer kostengünstigen Herstellbarkeit, unter dem Begriff ´Nanomanufacturing oder Nanomanufaktur´, weltweit vermehrt in den Vordergrund. Das Umsetzen der Anwendungen erfordert das Erfinden/Entwickeln von neuen Ansätzen und skalierbaren Verfahren, welche die Integration von funktionalen Nanostrukturen an adressierbaren Stellen, auf verschiedenen Substraten, mit hoher Präzision und Ausbeute und hohem Durchsatz ermöglicht. Das Forschungsprojekt befasst sich mit einem potentiellen Verfahren dessen Gesetzmäßigkeiten noch unzureichend bekannt sind. Das langfristige Ziel ist die Realisierung eines skalierbaren Depositionsprozess, welche es ermöglichen soll, neuartige nanostrukturierte Materialien auf einer Oberfläche herzustellen.

 

 

Ansprechpartner

Prof. Heiko O. Jacobs

Telefon: +49 3677 69-3723
 heiko.jacobs@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: JA 1023/4-1, STA 556/4-1

beteiligte Fachgebiete: Nanotechnologie

Laufzeit: 2014 - 2016

 VopSys

 Laufzeit: 01.11.2013 – 31.12.2016

Verallgemeinerte Optische Abbildungssysteme

Projektinformation

Verallgemeinerte Optische Abbildungssystemeerialien (VopSys)

In this project we investigate strategies for the design and optimization of optical imaging systems including freeform optical elements. To this end we perform research on generalized and linearized models for specific imaging geometries. In analogy to the paraxial or collinear models for rotationally symmetric systems the ultimate goal could be an analytical theory of aberrations for non-rotationally symmetric imaging systems. Such generalized modells will be helpful to decide on the potential of freeform surfaces for the specific application as well as to find appropriate starting systems for the optimization. Furthermore we investigate innovative algorithms which are capable to handle the optimization of such generalized systems with a largely increased number of optimization parameters. In order to handle the tremendously increased complexity of the optimization problem for such cases we consider separable optimization strategies related to the semi-infinite optimization.
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Ansprechpartner

Prof. Stefan Sinzinger

Telefon: +49 3677 69-2490
 stefan.sinzinger@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SI 573/9-1

beteiligte Fachgebiete: Technische Optik, Mathematische Methoden des Operations Research

Laufzeit: 01.11.2013 - 31.12.2016

Abschlussjahr 2015

AIMS in OPV

Laufzeit: 01.09.2012 - 31.08.2016

Analytik mittels Imaging Methoden und Simulationen in der organischen Photovoltaik

Projektinformation

Analytik mittels Imaging Methoden und Simulationen in der organischen Photovoltaik  (AIMS in OPV)

The BMBF-project "Analytik mittels Imaging Methoden und Simulationen in der OPV - AIMS in OPV" was launched at TU Ilmenau in September 2012 and addresses the advancement of imaging characterization and analysis for a maturing OPV technology.
Project objectives:

  • Unambiguous detection of various local deficiencies within thin film organic photovoltaic devices
  • Advanced quantitative analysis of imaging data for improved information extraction
  • Complementary simulations for improved experimental data analysis
  • Advancement of imaging techniques by further developing

Methods:

  • lock-in thermography
  • luminescence imaging
  • laser beam induced current
  • simulation of laterally extended devices

 

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Ansprechpartner

Dr. Harald Hoppe

Telefon: +49 3641 9 48995
 harald.hoppe@uni-jena.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 03EK3502

beteiligte Fachgebiete:
Technische Physik I 

FSU Jena - Fortführung des Projektes ab 01.09.2015

Laufzeit: 01.09.2012 - 31.08.2016

3DNeuroN

Laufzeit: 01.07.2012 - 30.06.2015

Biomimiking the brain - towards 3D neuronal network dynamics

Projektinformation

Biomimiking the brain - towards 3D neuronal network dynamics (3DNeuroN)

Our view is that the biological and computational components and the concepts of realized BIO-ICT interactions have lacked so far the complexity of the actual high level biological neural systems. Our vision is that three key features are needed for biological computational neuronal networks: 1. Actual 3D structures of neuronal cells and networks, 2. interactions between various types of neuronal cells, and finally, 3. organized layered and patterned 3D microstructure of neuronal tissue.

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Ansprechpartner

Prof. Peter Husar

Telefon: +49 3677 69-2863
 peter.husar@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: EU

Förderkennzeichen: Grant Agreement No. 296590

beteiligte Fachgebiete: Biosignalverarbeitung, Nanobiosystemtechnik

Laufzeit: 01.07.2012 - 30.06.2015

 Black-Silicon

 Laufzeit: 01.10.2014 - 31.01.2015

Integration Black-Silicon Absorber in Hochtemperatur-Thermopiles

Projektinformation

"Black Silicon" als funktionelle Schicht in der Mikrosystemtechnik  (BlackSilicon)

“Black Silicon” oder „Siliciumgras“ ist eine nadelförmige Oberflächenmodifikation, die durch Selbstmaskierung in reaktiven Ionenätzprozessen (RIE) bzw. Ionentiefenätzprozessen (DRIE) erzeugt wird. Ursprünglich als unerwünschter Nebeneffekt in Trockenätzprozessen betrachtet, kommt sie mittlerweile in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zum Einsatz. Dabei spielen vor allem die optischen und mechanischen Eigenschaften sowie die starke Oberflächen-vergrößerung eine entscheidende Rolle.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Micro-Hybrid Electronic GmbH

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 01.10.2014 - 31.01.2015

ISWSensors

Laufzeit: 01.02.2012 - 31.01.2015

Interferometrische Stehende-Wellen-Sensoren

Projektinformation

Interferometrische Stehende-Welle-Sensoren (ISWSensors)

Längen- und Entfernungsmessungen begegnen uns im Alltag sehr häufig. Zur industriellen Längenmessung im Bereich von Subnanometern, was der Größe eines Atoms entspricht, bis hin zur Länge von 1 km, können optische Interferometer eingesetzt werden. Diese nutzen die Interferenzmuster, die durch die Überlagerung von Lichtwellen gleicher Ausbreitungsrichtung entstehen. Der technologische Aufbau ist sehr komplex und kostenintensiv in der Herstellung. Interferometer können sehr vielseitig, zum Beispiel in der Genauigkeitsprüfung von Werkzeugmaschinen im Automobilbau oder zur Positionsbestimmung in Nanomessmaschinen, eingesetzt werden. Die Technischen Universität Ilmenau plant im Vorhaben völlig neuartige miniaturisierte Sensoren für optische Interferometer in verschiedenen Anwendungsbereichen zu validieren. Diese neuartigen Interferometrischen Stehende-Welle-Sensoren nutzen den physikalischen Effekt, dass die Interferenz zweier Wellen gleicher Wellenlänge, aber mit entgegengesetzter Ausbreitungsrichtung zu einer stehenden Welle führt. Dadurch können erstmals alle Komponenten eines Interferometers linear in der stehenden Welle angeordnet werden und dadurch alle Funktionen in einem sehr kompakten einfach herzustellenden Sensor konzentriert werden. 

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Ansprechpartner

Prof. Ivo W. Rangelow

Telefon: +49 3677 69-3718
 ivo.rangelow@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16V0235

beteiligte Fachgebiete: Mikro- und Nanoelektronische Systeme, Prozessmesstechnik

Laufzeit: 01.02.2012 - 31.01.2015

kgeo-adapt

Laufzeit: 01.09.2014 - 31.01.2015

Entwurfs- und Technologieanpassung des RSM-Moduls von der KERAMIS-Technologie auf Tesat-Technologie

Projektinformation

Entwurfs- und Technologieanpassung des RSM-Moduls von der KERAMIS-Technologie auf Tesat-Technologie  (kgeo-adapt)

 

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Prof. Matthias Hein

Telefon: +49 3677 69-2832
 matthias.hein@tu-ilmenau.de

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Projektträger: TESAT Spacecom GmbH & Co. KG

beteiligte Fachgebiete: Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik, Elektroniktechnologie

Laufzeit: 01.09.2014 - 31.01.2015

MAXCoat I+II

Laufzeit: 01.10.2011 - 31.09.2015

Synthese und Eigenschaften von MAX-Funktionsschichten

Projektinformation

Synthese und Eigenschaften von MAX-Funktionsschichten  (MAXCoat I+II)

MAX-Phasen sind eine neue und hochinteressante Materialklasse, die erst in den letzten Jahren entdeckt und untersucht wurde. Aufgrund ihrer besonderen nano-laminaren Kristallstruktur besitzen MAX-Phasen erstaunliche Eigenschaften, die einen technologischen Einsatz als „funktionelle Keramiken“ sehr interessant machen. MAX-Phasen vereinen normalerweise gegensätzliche Eigenschaften – keramische und metallische. Sie sind beständig gegen Oxidation und thermische Zersetzung bei Temperaturen über 1300°C und haben gute thermische und elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Festigkeit und sind duktil und schockbeständig.

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Ansprechpartner

Prof. Peter Schaaf

Telefon: +49 3677 69-3611
 peter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHA632/10-2, SCHA632/10-3

beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektrotechnik

Laufzeit: 01.10.2011 - 31.09.2015

MetaZIK

Laufzeit: 01.04.2014 - 31.05.2015

Assemblierung biologischen Materials mit Hilfe lithographischer Methoden zur Konstruktion drei dimensionaler biologischer Morphologie

Projektinformation

Assemblierung biologischen Materials mit Hilfe lithographischer Methoden zur Konstruktion drei dimensionaler biologischer Morphologie  (MetaZIK)

Das Ziel des Meta ZIK (Zentrum für Innovationskompetenz) ist der Aufbau dreidimensionaler biologischer Strukturen mithilfe lithografischer Methoden. Dabei wird die Übertragung von Fertigungsprinzipien der Mikro- und Nanotechnologie auf die Herstellung von biologischen, dreidimensionalen (3D) Geweben angestrebt.

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Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

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Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 03Z1M511

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik, Elektroniktechnologie, 3D-Nanostrukturierung

Laufzeit: 01.04.2014 - 31.05.2015

MUSIK - Forschergruppe 1522

Laufzeit: 01.08.2012 - 31.07.2015

Multiphysikalische Synthese und Integration komplexer Hochfrequenz-Schaltungen

Projektinformation

Multiphysikalische Synthese und Integration komplexer Hochfrequenz-Schaltungen (MUSIK)

Die Forschergruppe MUSIK verfolgt das Ziel, die funktionalen Eigenschaften mikroelektromechanischer Systeme bei hohen Frequenzen verstärkend, steuernd, oszillierend, schaltend konsequent und konsistent in eine multiphysikalische Synthese und Integration komplexer Hochfrequenz-Schaltungen einzubeziehen. Durch die Zusammenführung und abstrahierte Beschreibung mikroelektronischer und mikromechanischer Eigenschaften auf Bauelemente-, Baugruppen-, Schaltungs- und Systemebene wird eine neuartige Schaltungstechnik erschlossen, die den bisher in der HF-MEMS-Forschung auf Technologie und Einzelelemente gerichteten Fokus auf eine anwendungsorientierte Systemebene hebt.

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Prof. Matthias Hein

Telefon: +49 3677 69-2832
 matthias.hein@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: Forschergruppe 1522

beteiligte Fachgebiete: Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik, Mikromechanische Systeme, Elektroniktechnologie, Elektronische Schaltungen und Systeme

Laufzeit: 01.10.2012 - 31.07.2015

NANOHEAT

Laufzeit: 01.10.2012 - 30.09.2015

MultidomaiN plAtform for iNtegrated MOre-tHan-MoorE/Beyond CMOS systems charActerisation & diagnosTics

Projektinformation

MultidomaiN plAtform for iNtegrated MOre-tHan-MoorE/Beyond CMOS systems charActerisation & diagnosTics (NANOHEAT)

is an EU-project which has its goal to provide small, smart, precise and fast sensors which are able to characterize and diagnose the proper function of electronic devices. The NANOHEAT sensors are intelligent and multi-domain designed, which means they have integrated feedback mechanism, which gives them the information about the exact position and the displacement. At the same time the sensors are able to perform the testing of the devices with a high accuracy and fast positioning. The integrated measurement mechanism provides multiple informations at the same time. A 5 member strong and diversified team from industry, academia and acclaimed European research institutes including TU Ilmenau, Department of Micro- and Nanoelectronic Systems, is drawn together in a single integrated project to achieve these ambitious goals of NANOHEAT project.

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Ansprechpartner

Prof. Ivo W. Rangelow

Telefon: +49 3677 69-3718
 ivo.rangelow@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: EU

Förderkennzeichen: 318625

beteiligte Fachgebiete: Mikro- und Nanoelektronische Systeme

Laufzeit: 01.10.2012 - 30.09.2015

Nanoskalige OFETs

Laufzeit: 01.01.2012 - 30.04.2015

Nanoskalige OFETs für die Anwendung in Schaltkreisen

Projektinformation

Nanoskalige OFETs für die Anwendung in Schaltkreisen  (Nanoskalige OFETs)

Anliegen des Projektes ist die Optimierung nanoskaliger, organischer Feldeffekttransistoren (OFET) für die Anwendung in darauf ausgelegten Schaltungen, die ebenfalls im Rahmen des Projektes entworfen werden. Schwerpunkte der experimentellen Arbeiten zu Kurzkanal-OFETs werden die Herstellung eines dünnen Gateisolators und die Optimierung der Kanallänge und der Überlappung des Source- bzw. Drain- zu Gatekontaktes sein. Für das Aufdampfen der Source/Drain-Kontakte werden hoch-auflösende Sencil-Masken entworfen und hergestellt. Die theoretischen Arbeiten zu den Transistoren umfassen hauptsächlich numerische Simulationen mit dem Ziel der Untersuchung und Unterdrückung von Kurzkanaleffekten und des Entwurfs eines optimalen Designs mit optimierter Gestaltung der Kontakt- überlappung. Einen weiteren Schwerpunkt des Projektes stellen die Arbeiten zum Schaltungsentwurf mit nanoskaligen OFETs dar. Vorgesehen sind Digital-Analog (DAC) und Analog-Digital (ADC) Wandler, da diese besonders hohen Ansprüche an die Parameterstreuungen der OFETs stellen. Außerdem werden Ringoszillatoren zur Charakterisierung des Frequenzverhaltens der Bauelemente realisiert. Für den Schaltungsentwurf wird im Rahmen des Projektes ein OFET-SPICE-Modell entwickelt.

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Dr. Susanne Scheinert

Telefon: +49 3677 69-3222
 susanne.scheinert@tu-ilmenau.de

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Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHE 645/9-1, SCHE 645/9-2

beteiligte Fachgebiete: Festkörperelektronik

Laufzeit: 01.01.2012 - 30.04.2015

OSRAM

Laufzeit: 15.09.2012 - 14.09.2015

Fluidic Self-Assembly of Area lighting LED Arrays

Projektinformation

Fluidic Self-Assembly of Area lighting LED Arrays (OSRAM)

 

Ansprechpartner

Prof. Heiko O. Jacobs

Telefon: +49 3677 69-3723
 heiko.jacobs@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: OSRAM

Förderkennzeichen: 7700046871

beteiligte Fachgebiete: Nanotechnologie

Laufzeit: 15.09.2012 - 14.09.2015

Sensor Arrays

Laufzeit: 01.04.2013 - 31.03.2015

Multifunktionale Sensorplattform zur Erfassung von biochemischen Parametern in den Life Sciences; Entwicklung und Test multifunktionaler Sensor-Array auf der Basis von AlGaN/GaN-Sensoren

Projektinformation

Multifunktionale Sensorplattform zur Erfassung von biochemischen Parametern in den Life Sciences; Entwicklung und Test multifunktionaler Sensor-Array auf der Basis von AlGaN/GaN-Sensoren (Sensor Arrays)

Zielsetzung ist es, eine multifunktionale Sensor-Messplattform zur Erfassung und Analyse von biochemischen Parametern in Life Science Anwendungen, wie beispielsweise in Bioreaktoren, zu konstruieren, aufzubauen und zu testen, Darüber hinaus werden Algorithmen entwickelt und implementiert, die neben der Überwachungsfunktion bei Bedarf die gleichzeitige Steuerung verschiedener peripherer Anlagen und Geräte erlaubt. Durch die angestrebte parallele Messdatenerfassung mehrere Sensoren gleichzeitig mit einer maximalen Datenerfassungsrate von 200 ms/Messpunkt ist dieser Analysator sehr schnell in der Lage zeitliche Prozess- oder Reaktionsabläufe zu beurteilen und darüber hinaus automatisiert in Regelzyklen gezielt einzugreifen.

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AiF

Förderkennzeichen: KF2731204WD3

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Laufzeit: 01.04.2013 - 31.03.2015

SONG

Laufzeit: 01.09.2013 - 28.02.2015

Solarzellkonzepte für Raumfahrtgeneratoren der nächsten Generation

Projektinformation

Solarzellkonzepte für Raumfahrtgeneratoren der nächsten Generation  (SONG)

Zusammenarbeit mit der Firma AZUR SPACE GmbH

Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566
 thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AZUR SPACE GmbH

beteiligte Fachgebiete: Photovoltaik

Laufzeit: 01.09.2013 - 28.02.2015

ThermInO

Laufzeit: 01.06.2009 - 30.09.2015

Tuning of the thermoelectric properties of Inx(M)2-xO3-nanoparticles

Projektinformation

Tuning of the thermoelectric properties of Inx(M)2-xO3-nanoparticles (ThermInO)

The proposed project is focused on the development of a model system for the design of nanoscale thermoelectrics and the measurement of their properties in a membrane based system within the Priority Program 1386: "Nanostructured thermoelectrica". In the first period, we provide and characterize a material basis for nanoparticle films as thermoelectric materials and develop a MEMS based measurement setup for the characterization of these materials in defined enviroment.

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Prof. Stefan Krischok

Telefon: +49 3677 69-3202
 stefan.krischok@tu-ilmenau.de

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Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: KR 2228/6-1

beteiligte Fachgebiete:
Technische Physik I

Laufzeit: 01.06.2009 - 30.09.2015

Abschlussjahr 2014

CarboSens

Laufzeit: 01.04.2010 - 31.03.2014

Integration massengedruckter Carbon Nanotube Sensorelemente in Mikrosystemen

Projektinformation

Integration massengedruckter Carbon Nanotube Sensorelemente in Mikrosystemen   (CarboSens)

Ziel des wissenschaftlichen Vorprojektes ist die Integration von massengedruckten Carbon Nanotube Sensorelementen und elektrochemisch aktiven Schichten in Mikrosystemen, wie z. B. einer Mikroflui-dikzelle, unter Verwendung von Carbon Nanotube Kompositen und Formulierungen für Massendruck-technologien. Massendruckverfahren wie Tief- und Flexodruck bilden dabei die Schlüsseltechnologien, die es ermöglichen Nano-Sensor-Elemente als Massenprodukt und Einwegartikel auf flexiblen Subs-traten, z. B. PET, PC und sogar Papier, herzustellen. Durch die Synergie von hochproduktiven, kos-teneffizienten Druckprozessen, der Mikrosystemtechnik und dem Einsatz von Nanomaterialien in Form der Carbon Nanotubes (CNTs) gelingt die Verbindung von Makro-Mikro-Nano-Technologien und der gedruckten Elektronik hin zur „smart-systems integration“.

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Prof. Uwe Ritter

Telefon: +49 3677 69-3603
 uwe.ritter@tu-ilmenau.de

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Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16SV5326

beteiligte Fachgebiete: Chemie

Laufzeit: 01.04.2010 - 31.03.2014

DEBRATOR 2

Laufzeit: 01.11.2012 - 31.10.2014

Wissenschaftliche Grundlagen zur Darstellung und Messung kleiner Drehmomente - Entwicklung einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung mit reduzierte Messunsicherheit

Projektinformation

Wissenschaftliche Grundlagen zur Darstellung und Messung kleiner Drehmomente - Entwicklung einer Drehmoment-Normalmesseinrichtung mit reduzierte Messunsicherheit   (DEBRATOR 2)

Hauptziel dieses Projektes ist es, die erreichbare Messunsicherheit für die Darstellung kleiner Drehmomenten von 1 mN•m bis 1 N•m signifikant zu reduzieren und dies mit Hilfe eines Demonstrators nachzuweisen. In Voruntersuchungen wurden dafür bereits die kritischen Unsicherheitseinflüsse definiert und Maßnahmen zur Reduzierung dieser Einflüsse konzipiert. Diese Maßnahmen sind nun zu detaillieren und deren Funktionsfähigkeit experimentell zu verifizieren. Eine dieser Maßnahmen ist der Einsatz eines hochpräzisen Lagers, dessen Fertigstellung einen ersten Meilenstein darstellt. Ein weiterer Meilenstein ist der Nachweis der Funktionsfähigkeit einer neu entwickelten Messmethode zur Bestimmung der Hebelarmlänge, welche einen weiteren erheblichen Unsicherheitsbeitrag signifikant senken kann. Der dritte Meilenstein stellt das Hauptziel dar, also den Nachweis, dass kleine Drehmomente im genannten Bereich mit einer relativen erweiterten Messunsicherheit von Ur = 1•10-5 (k=2) dargestellt werden können. Der vierte Meilenstein ist die Fertigstellung der Dokumentation der Ergebnisse in Form von Richtlinien und Empfehlungen, welche zur Entwicklung und dem Betrieb einer Drehmoment- Normalmesseinrichtung für kleine Drehmomente entscheidend sind.

                                   

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Prof. René Theska

Telefon: +49 3677 69-3957
 rene.theska@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: TH 845/3-1

beteiligte Fachgebiete: Feinwerktechnik, Prozessmesstechnik

Laufzeit: 01.11.2012 - 31.10.2014

DINTOR

Laufzeit: 01.011.2012 - 31.10.2014

Grundlagen der Darstellung und Messung dynamischer Drehmomente

Projektinformation

Grundlagen der Darstellung und Messung dynamischer Drehmomente  (DINTOR)

Using of actual research results of dynamic force measurement and weighing especially the experimental and numerical analysis of dynamic properties of components could allow deeper understanding, improving and uncertainty analysis. The detailed uncertainty analysis of components and complete system requires combined static and dynamic models of the complex system of the whole torque primary standard unit and also need to integrate unwanted disturbing influences like temperature and humidity. Selecting the appropriate type of model and verifying the numerical models of dynamic properties of the load cell, couplings and levers with experimental data is essentially to proof traceability. The results of small force and torque are very promising but need to be extended in range and speed which is not possible by just scaling up but requires new designs and ideas. Our joint project aims to further develop primary dynamic torque standards in the range of 50 to 100 Nm with frequencies up to 50 Hz that are traceable to static fundamental torque standards and to one demonstrator set-up. Besides the metrological importance this field has a great impact on many industrial applications like automotive, green energy and construction. The aim of the German side proposal is to support the set-up of the new primary dynamic torque standard demonstrator by research on combined static and dynamic models of the complex system that are currently not available but necessary the construction, understanding and improvement of the set-up.

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Prof. Thomas Fröhlich

Telefon: +49 3677 69-1398
 thomas.froehlich@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: FR 2779/2-1

beteiligte Fachgebiete: Prozessmesstechnik

Laufzeit: 01.011.2012 - 31.10.2014

Green-Photonics

Laufzeit: 01.07.2007 - 31.12.2014

Graduate School Green Photonics

Projektinformation

Graduate School Green Photonics (Green Photonics)

The Graduate School provides a platform for international PhD students to enter the German PhD systems and perform research in the field of optical microsystems.


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Ansprechpartner

Prof. Stefan Sinzinger

Telefon: +49 3677 69-2490
 stefan.sinzinger@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: TMBWK

Förderkennzeichen: B514-10062

beteiligte Fachgebiete: Technische Optik, Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 01.07.2007 - 31.12.2014

iMUSEUM

Laufzeit: 01.11.2013 - 31.10.2014

Integrierte Multifunktionssysteme für Energiewandlung, Energiespeicherung und Energienutzung durch Multiskalenmaterialien

Projektinformation

Integrierte Multifunktionssysteme für Energiewandlung, Energiespeicherung und Energienutzung durch Multiskalenmaterialien (iMUSEUM)

Die weltweite Energieversorgung steht vor drei großen Herausforderungen: Die Energieträger Strom, Gas und Wärme möglichst effizient zu erzeugen, sie möglichst lange zu speichern und sie möglichst verlustarm zu transportieren. Dabei setzen Experten große Hoffnungen und Erwartungen auf Nanomaterialien. Bereits heute gelingt es mit Hilfe bestimmter Nanomaterialien beispielsweise, Wasser durch Sonnenlicht in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten und diesen Wasserstoff mit dem Kohlendioxid der Luft in die Designerbrennstoffe Benzin- oder Erdgas-Ersatz umzuwandeln. Allerdings kann die Energie, die aus Photovoltaik, Windkraft, Solarthermie oder Thermoelektrizität gewonnen wird, bislang nicht in großen Mengen gespeichert werden. Was fehlt, sind handhabbare Gesamtsysteme auf der Basis von Nanowerkstoffen. Für solche Multifunktionssysteme werden so genannte Multiskalenwerkstoffe benötigt, neuartige Materialien, die zukunftsweisende Verfahren wie Photokatalyse, Wasserstofferzeugung oder thermoelektrische Energiewandlung und auch die dazu benötigten Speichertechniken erst ermöglichen. Solche Multiskalenwerkstoffe für die moderne Energietechnik zu entwickeln, hat sich das europäische Forschungsprojekt iMUSEUM zur Aufgabe gemacht.

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Ansprechpartner

Prof. Peter Schaaf

Telefon: +49 3677 69-3611
 peter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 03DS13009

beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektrotechnik

Laufzeit: 01.11.2013 - 31.10.2014

INTASENSE

Laufzeit: 01.10.2011 - 30.09.2014

Integrierte Luftqualitätssensoren für energie-effiziente Umweltüberwachung

Projektinformation

Integrierte Luftqualitätssensoren für energie-effiziente Umweltüberwachung (INTASENSE)

INTASENSE ist eine kostengünstige Plattform mit verschiedenen mikro- und nanotechnologischen Sensoren, die eine umfassende Überwachung der Luftqualität in Gebäuden und die Identifizierung von Schadstoffen ermöglicht. Die Plattform soll drahtlos mit bestehender Klimatechnik verbunden werden und diesen Systemen zusätzliche Messgrößen bereitstellen. INTASENSE ermöglicht somit eine energieeffiziente Klimatisierung von Gebäuden unter Einhaltung einer gesunden Raumluftqualität. Das Fachgebiet Mikromechanische Systeme übernimmt die Entwicklung des Partikelsensors für die kontinuierliche Überwachung der Feinstaubbelastung in der Innenluft. Das realisierte Sensorprinzip basiert auf der Interaktion von Partikeln mit elektrischen Feldern.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.depeter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: EU

Förderkennzeichen: Grant Agreement No. 285037

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 01.10.2011 - 30.09.2014

IPID

Laufzeit: 2010 - 2014

Autonome Mikrosysteme für die Biosensorik

Projektinformation

Autonome Mikrosysteme für die Biosensorik (IPID)

Ansprechpartner

Prof. Peter Husar

Telefon: +49 3677 69-2863
 peter.husar@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

beteiligte Fachgebiete: Biosignalverarbeitung, Mikromechanische Systeme, Biomedizinische Technik

Laufzeit: 2010 - 2014

Keramis-GEO

Laufzeit: 01.04.2011 - 31.03.2014

Entwicklung und Realisierung von keramischen Hochfrequenzbaugruppen für geostationäre Kommunikationssatelliten

Projektinformation

Entwicklung und Realisierung von keramischen Hochfrequenzbaugruppen für geostationäre Kommunikationssatelliten (Keramis-GEO)

Primäres Ziel des Projektes KERAMIS-GEO ist die Entwicklung und Realisierung von keramischen Hochfrequenzbaugruppen für geostationäre Kommunikationssatelliten. Die Schlüsselkomponente bildet eine 4x4-Schaltmatrix im Ka-Band (ca. 20 GHz).

Für den 15-jährigen Einsatz im geostationären Orbit bietet die LTCC Technologie durch die Möglichkeiten der Implementierung passiver Komponenten die Herstellung kleiner preisgünstiger und zuverlässiger Module.

Die Verifizierung im Orbit erfolgt im Rahmen der Heinrich Hertz Mission. Der Satellitenstart ist für 2015 geplant.

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Ansprechpartner

Prof. Matthias Hein

Telefon: +49 3677 69-2832
 matthias.hein@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

Förderkennzeichen: 50YB1112

beteiligte Fachgebiete: Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik, Elektroniktechnologie,

Laufzeit: 01.04.2011 - 31.03.2014

NaMiFlu

Laufzeit: 01.03.2011 - 28.02.2014

Nanotechnologie basiertes Mikrosystem zum insitu-Fluidmonitoring

Projektinformation

Nanotechnologie basiertes Mikrosystem zum insitu-Fluidmonitoring  (NaMiFlu)

Im Rahmen des Projekts NaMiFlu soll ein auf Mikrotechnik basierender Infrarotsensor, bestehend aus hocheffizientem IR-Emitter, hochdruckfester Küvette und IR-Detektor, entwickelt werden. Die beteiligten Fachgebiete der TU Ilmenau, Mikromechanische Systeme und Elektroniktechnologie, konzentrieren sich dabei auf die Erforschung der Integration und Eigenschaften von Silicium-Nanostrukturen als zentrale Funktionselemente
des IR-Emitters und der Küvette.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16SV5360

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Elektroniktechnologie

Laufzeit: 01.03.2011 - 28.02.2014

Nano-III-V-PINs

Laufzeit: 01.12.2010 - 30.09.2014

Nanoskalige III-V/Silizium Heterostrukturen für hocheffiziente Solarzellen; Teilprojekt: Nanoskalige III-V-Stukturen auf Siliziumsubstraten

Projektinformation

Nanoskalige III-V/Silizium Heterostrukturen für hocheffiziente Solarzellen; Teilprojekt: Nanoskalige III-V-Stukturen auf Siliziumsubstraten (Nano-III-V-Pins)

Hochleistungssolarzellen haben schon heute an geeigneten Standorten das Potenzial, in Kraftwerkseinheiten und in Konfigurationen von Konzentratorsystemen Stromgestehungskosten deutlich unterhalb derer von konventionellen Photovoltaik-Modulen zu erreichen. Im Projekt III-V-Nano-pins sollen aus III-V Halbleitern sogenannte Quantentopfsysteme auf Siliziumsubstraten gewachsen werden, um die Effizienz von Einfachzellen übertreffen zu können, ohne dabei auf die in den gängigen Hochleistungssolarzellen verwendeten konventionellen Mehrfachzellen zurückgreifen zu müssen. Diese Quantentopfsysteme erlauben es, einen größeren Teil des solaren Spektrums abzugreifen, als dies bei Einfachzellen der Fall ist.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass Halbleiter-Nanodrähte verwendet werden können, die bei hoher Absorption des Lichts kurze Transportwege für die Ladungsträger sicherstellen und somit Verluste in der Zelle minimieren. Nanodraht-Strukturen bieten gegenüber planaren Strukturen viele Vorteile: Die Materialqualität muss weniger stringent sein, hohe Wachstumsraten sind machbar und der Materialeinsatz geringer. Insgesamt verspricht dieser Ansatz eine gewaltige Kostenreduktion gegenüber konventionellen Hochleistungssolarzellen.
  

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Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566
 thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 03SF0404A

beteiligte Fachgebiete: Photovoltaik

Laufzeit: 01.12.2010 - 30.09.2014

NanoBatt

Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2014

Steigerung der Energie- und Materialeffizienz elektrochemischer Energiespeicher durch Nanostrukturierung von Werkstoffen und Oberflächen

Projektinformation

Steigerung der Energie- und Materialeffizienz elektrochemischer Energiespeicher durch Nanostrukturierung von Werkstoffen und Oberflächen  (NanoBatt)

Die elektrochemische Energiespeicherung ist essentiell für unsere zukünftige umweltfreundliche Energieversorgung und -speicherung. Sie ist auch "enabling technology" für eine nachhaltige Mobilität. Die derzeit besten kommerziellen Li-Ionen-Batterien haben eine spezifische Energie von etwa 0.15 kWh/kg (zum Vergleich Diesel: 11 kWh/kg). Dies verdeutlicht den erheblichen Forschungsbedarf auf diesem Gebiet im Hinblick auf spezifische Energie und Leistung. Weitere wichtige Aspekte sind Energieeffizienz, die Verwendung von umwelt- und ressourcenschonenden Werkstoffen sowie die einfache großtechnische Fertigung. Durch dieses Vorhaben wird also nicht nur der Leitmarkt "Umweltfreundliche Energien und Energiespeicherung" adressiert, sondern auch die Bereiche "Nachhaltige Mobilität", "Rohstoff- und Materialeffizienz" und "Energieeffizienz". Die offensichtlichen Defizite bei der elektrochemischen Energiespeicherung sollen daher durch die Forschungsarbeiten zur gezielten Effizienzsteigerung von Batterien durch Nanostrukturierung von Werkstoffen und ihren Oberflächen abgebaut werden. Ausgehend von bekannten Werkstoffen sollen die Speicherdichte, die Materialeffizienz, die Handhabung und die einfache großtechnische Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern drastisch verbessert werden. Hier sollen grundlegende Erkenntnisse über die Nutzung der Nanostrukturierung und deren Einfluss auf die Speicherung gewonnen werden.

Ansprechpartner

Prof. Peter Schaaf

Telefon: +49 3677 69-3611
 peter.schaaf@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: LEG Thüringen

Förderkennzeichen: TNA VII-1/2012

beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektrotechnik, Elektrochemie und Galvanotechnik

Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2014

OpMiSen

Laufzeit: 01.08.2011 - 31.01.2014

Optische Mikrosysteme für die hyperspektrale Sensorik

Projektinformation

Optische Mikrosysteme für die hyperspektrale Sensorik  (OpMiSen)

Im Projekt OpMiSen ist es das Ziel, auf Basis der MEMS-Technologien Konzepte für kostengünstige und kompakte Alternativen im Vergleich zu den bisher verwendeten hyperspektralen Systemen bereitzustellen. Hierzu werden grundlegende Forschungen für innovative optische Lösungen wie fluidische aktuierbare Linsen oder Mikrofilterarrays oder auf Silicium-technik basierende optomechanische Komponenten mit großem Stellbereich, durchgeführt. 

 

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16SV5575K

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Technische Optik, Qualitätssicherung, Technische Physik I, Nanotechnologie

Laufzeit: 01.08.2011 - 31.01.2014

FGR OptiSolar

Laufzeit: 01.01.2013 - 31.12.2014

Steigerung von Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad mittels Optimierung kritischer Grenzflächen in Silizium-Solarzellen

Projektinformation

Steigerung von Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad mittels Optimierung kritischer Grenzflächen in Silizium-Solarzellen  (FGR OptiSolar)

Im Projekt OptiSolar streben die Forscher an, den Wirkungsgrad von Dünnschichtsolarzellen mit a-Si-Heteroemittern zu erhöhen, die Eigenschaften von a-SiNx-Antireflexschichten und der Grenzfläche zum c-Si sowie Grenzflächenprobleme zwischen Glassubstrat und Zwischenschichten bei laserkristallisierten Silizium zu optimieren. Am Ende ihrer Forschungen könnten sowohl die potenziellen Degradationsmechanismen verstanden und vermieden als auch die Effizienz verbessert und damit die Kosten gesenkt werden.

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Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566
 thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Thüringer Aufbaubank (TAB)

Förderkennzeichen: 2012 FGR 0231

beteiligte Fachgebiete: Photovoltaik, Technische Physik I, Theoretische Physik I

Laufzeit: 01.01.2013 - 31.12.2014

OXIvent

Laufzeit: 01.09.2011 - 31.08.2014

Bedarfsgerechte Sauerstoffgabe in der klinischen Ventilation

Projektinformation

Bedarfsgerechte Sauerstoffgabe in der klinischen Ventilation (OXIvent)

Im Projekt OXIvent (Oxygen on demand during clinical ventilation) soll die konstante Sauerstoffeinleitung durch ein bedarfsgerecht regelndes System für die Sauerstoffbeigabe ersetzt werden.

Hierzu wird in einem Teilprojekt an der TU Ilmenau ein optofluidisches Messsystem erforscht, das eine patientennahe CO2-Atemgasanalyse ermöglicht. Die Messung der relativen CO2- Konzentration erfolgt hierbei über ein Infrarot-optisches Absorptions-Messsystem, wobei der  Forschungsschwerpunkt auf das Design einer Messküvette für schnellen Gaswechsel, hohe Toleranz gegen feuchte Ausatemluft und hohe Gassensitivität gelegt wird.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16SV5606

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Technische Optik

Laufzeit: 01.09.2011 - 31.08.2014

Pharm Test

Laufzeit:2011 - 2014

Systementwicklung zur Simulation von Halbwertszeiten von Testsubstanzen/Pharmazeutika in der dreidimensionalen Zellkultur; Entwicklung und Systemintegration von 3D-Zellkultivierungssystemen in ein modulares, gradientenfähiges Pumpsystem

Projektinformation

Hysterese und Reaktionen auf Stress in organischen Feldeffekt-Bauelementen (Stress-OFETs)

Anliegen des Projektes ist die Aufklärung grundsätzlicher Mechanismen, die in organischen Feldeffektbauelementen zu Hysterese-Effekten und zu Veränderungen infolge von Spannungsstress führen und das Erreichen anwendungsrelevanter OFETs und Schaltkreise erschweren. Hierzu werden umfassende experimentelle Untersuchungen beider Effekte simultan an Metall-Isolator-Halbleiter-Strukturen (MIS) und organischen Feldeffekt-Transistoren (OFET) durchgeführt und erstmals direkt gekoppelt mit ihrer Analyse auf der Grundlage zweidimensionaler Simulationen. Eigene Vorarbeiten und Ergebnisse in der Literatur haben gezeigt, dass die Effekte hauptsächlich von den Stressbedingungen abhängen und in analoger Weise für Polymere und niedermolekulare Materialien kombiniert mit verschiedenen Isolatoren auftreten. Daher können durch die detaillierte Untersuchung weniger Materialkombinationen allgemeingültige Aussagen zu den zugrunde liegenden Mechanismen gewonnen werden. Für die aktive Schicht der Bauelemente wird hauptsächlich P3HT aber auch Precursor-Pentacen eingesetzt. Als Isolator sind Photoresistmaterialien, Nitride und für Vergleichszwecke SiO2 vorgesehen. Die numerischen Simulationen mit dem Programm Sentaurus werden grundsätzlich erweitert durch die theoretische Modellierung mit Einbeziehung solcher Pro-zesse, die in existierenden Simulationsprogrammen nicht implementiert sind: Bipolaronen- Bildung und Dissoziation und bewegliche Ionen im Polymer oder Isolator. Die angestrebten Erkenntnisse über die entscheidenden Mechanismen von Hysterese und Spannungsstress er-möglichen eine Fundierung empirischer Strategien zur Bauelementeoptimierung.

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

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Projektträger: AiF

Förderkennzeichen: KF2731202AK0

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Laufzeit: 2011 - 2014

Siliziumtiefenätzanlage

Laufzeit:2012 - 2014

Förderung der Infrastruktur in Forschung und Entwicklung "Siliziumtiefenätzanlage"

Projektinformation

Förderung der Infrastruktur in Forschung und Entwicklung "Siliziumtiefenätzanlage" (Siliziumtiefenätzanlage)


Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: TMBWK

Förderkennzeichen: 11039-715

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Mikro- und Nanoelektronische Systeme

Laufzeit: 2012 - 2014

SINOMICS

Laufzeit: 01.03.2011 - 28.02.2014

Skalenübergreifende Integration von Nanodraht-Heterostrukturen mit Optischen Mikrosystemen für Innovative Chemische Sensoren

Projektinformation

Skalenübergreifende Integration von Nanodraht-Heterostrukturen mit Optischen Mikrosystemen für Innovative Chemische Sensoren (SINOMICS)

Within the project we perform research on innovative, highly sensitive optochemical sensor devices. Backbone of the sensors is the micro-nanointegration of selforganized nanowire heterostructures and optoelectronic light sources and detectors with passive optical modules fabricated lithographically or through ultraprecision micromachining.  


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Ansprechpartner

Prof. Stefan Sinzinger

Telefon: +49 3677 69-2490
 stefan.sinzinger@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF

Förderkennzeichen: 16SV5384

beteiligte Fachgebiete: Technische Optik

Laufzeit: 01.03.2011 - 28.02.2014

SITAW

Laufzeit: 2013 - 2014

Neuartige 3D-Taster und Wägezellen auf der Basis von Silizium-Messchips

Projektinformation

Neuartige 3D-Taster und Wägezellen auf der Basis von Silizium-Messchips  (SITAW)

 

Ansprechpartner

Prof. Ivo W. Rangelow

Telefon: +49 3677 69-3718
 ivo.rangelow@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Thüringer Aufbaubank (TAB)

Förderkennzeichen: 2012 FE9019

beteiligte Fachgebiete: Mikro- und Nanoelektronische Systeme

Laufzeit: 2013 - 2014

Stress-OFETs

Laufzeit: 2010 - 2014

Hysterese und Reaktionen auf Stress in organischen Feldeffekt-Bauelementen

Projektinformation

Hysterese und Reaktionen auf Stress in organischen Feldeffekt-Bauelementen (Stress-OFETs)

Anliegen des Projektes ist die Aufklärung grundsätzlicher Mechanismen, die in organischen Feldeffektbauelementen zu Hysterese-Effekten und zu Veränderungen infolge von Spannungsstress führen und das Erreichen anwendungsrelevanter OFETs und Schaltkreise erschweren. Hierzu werden umfassende experimentelle Untersuchungen beider Effekte simultan an Metall-Isolator-Halbleiter-Strukturen (MIS) und organischen Feldeffekt-Transistoren (OFET) durchgeführt und erstmals direkt gekoppelt mit ihrer Analyse auf der Grundlage zweidimensionaler Simulationen. Eigene Vorarbeiten und Ergebnisse in der Literatur haben gezeigt, dass die Effekte hauptsächlich von den Stressbedingungen abhängen und in analoger Weise für Polymere und niedermolekulare Materialien kombiniert mit verschiedenen Isolatoren auftreten. Daher können durch die detaillierte Untersuchung weniger Materialkombinationen allgemeingültige Aussagen zu den zugrunde liegenden Mechanismen gewonnen werden. Für die aktive Schicht der Bauelemente wird hauptsächlich P3HT aber auch Precursor-Pentacen eingesetzt. Als Isolator sind Photoresistmaterialien, Nitride und für Vergleichszwecke SiO2 vorgesehen. Die numerischen Simulationen mit dem Programm Sentaurus werden grundsätzlich erweitert durch die theoretische Modellierung mit Einbeziehung solcher Pro-zesse, die in existierenden Simulationsprogrammen nicht implementiert sind: Bipolaronen- Bildung und Dissoziation und bewegliche Ionen im Polymer oder Isolator. Die angestrebten Erkenntnisse über die entscheidenden Mechanismen von Hysterese und Spannungsstress er-möglichen eine Fundierung empirischer Strategien zur Bauelementeoptimierung.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. habil. Susanne Scheinert

Telefon: +49 3677 69-3222
 susanne.scheinert@tu-ilmenau.de

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Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHE 645/7-1

beteiligte Fachgebiete: Festkörperelektronik

Laufzeit: 2010 - 2014

THz-Emitter

Laufzeit: 2010 - 2014

Intensive wellenleitergebundene Terahertz-Strahlenquelle auf der InN-Basis

Projektinformation

Intensive wellenleitergebundene Terahertz-Strahlenquelle auf der InN-Basis  (THz-Emitter)

Zielsetzung des beantragten Projektes ist die Entwicklung intensiver, breitbandiger Terahertz (THz)-Strahlungsquellen basierend auf der photoinduzierten Oberflächenemission an epitaktisch gewachsenen Indium-Nitrid (InN) Oberflächen und deren Integration in THz-Wellenleiter zur hochempfindlichen THz-Spektroskopie. Aufgrund der charakteristischen Materialeigenschaften von InN (starke optische Absorption, geringe Bandlücke und außergewöhnliche Bandstruktur) wird von diesem Halbleitersubstrat eine wesentlich intensivere THz-Emission als von allen bisher verwendeten Oberflächenemitter-Materialien erwartet. Es besitzt damit ein enormes Potential für den Einsatz sowohl in labortechnischen als auch industrietauglichen Terahertz-Spektroskopie Systemen. Die physikalischen Mechanismen, die zu der erhöhten THz-Emission von InN-Oberflächen führen sind gegenwärtig jedoch noch weitgehend unverstanden und sollen im Rahmen dieses Projektes im Detail untersucht und die gewonnenen Erkenntnisse zur Steigerung der Effektivität InN-basierter THz-Quellen genutzt werden . Die von uns verfolgte Strategie zur Entwicklung leistungsstarker THz-Emitter basiert auf einer engen interdisziplinären Zusammenarbeit mit den drei Eckpfeilern InN-Herstellung, numerische Simulation und experimentelle Charakterisierung. Zunächst werden durch gezielte Wachstumsvariationen der InN-Schichten und mit Hilfe von numerischen Simulationen des Ladungsträgertransports die kritischen Materialparameter, die zu einer effektiven THz-Emission von InN-Oberflächen führen, identifiziert. Zur Charakterisierung der Oberflächen werden begleitende THz-Experimente durchgeführt. In weiteren Arbeitsschritten wird die Auskopplung der THz-Strahlung aus dem Halbleiter optimiert, etwa durch Anlegen starker Magnetfelder oder die gezielte Mikrostrukturierung der Oberfläche.Zur technologischen Umsetzung sollen die optimierten THz-Oberflächenemitter schließlich in THz-Parallel-Platten Wellenleiter integriert werden um die darin mögliche starke Konzentrierung der Felder etwa für hochempfindliche THz-spektroskopische Anwendungen zu nutzen. Es werden damit erstmals leistungsfähige, kompakte und breitbandige THz-Meßsysteme basierend auf den hier entwickelten InN-Oberflächenemittern realisiert, die im Gegensatz zu konventionellen THz- Emittern aufgrund der geringen Bandlücke von InN auch mit modernen, leistungsstarken und kostengünstigen fs-Faserlasern mit Anregungswellenlängen von 1060 nm bzw. 1550 nm betrieben werden können.



Ansprechpartner

Dr.-Ing. habil. Frank Schwierz

Telefon: +49 3677 69-3120
 frank.schwierz@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: DFG

Förderkennzeichen: SCHW 729/13-1

beteiligte Fachgebiete: Festkörperelektronik

Laufzeit: 2010 - 2014

VIA electronic GmbH

Laufzeit: 11.04.2014 - 10.08.2014

Untersuchungen zur Prozessierung von Ferrit-LTCC-Materialien

Projektinformation

Untersuchungen zur Prozessierung von Ferrit-LTCC-Materialien  (VIA electronics GmbH)

Das Projekt beinhaltet Forschungsarbeiten zu magnetischen LTCC-Materialien.

Ansprechpartner

Prof. Jens Müller

Telefon: +49 3677 69-2606
 jens.mueller@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: VIA electronic GmbH, Hermsdorf

beteiligte Fachgebiete: Elektroniktechnologie

Laufzeit: 11.04.2014 - 10.08.2014

Wachstumskern BASIS

Laufzeit: 01.06.2011 - 31.05.2014

BioAnalytics and Surfaces for Integration in Systems

Projektinformation

BioAnalytics and Surfaces for Integration in Systems (Wachstumskern BASIS)

Der Wachstumskern BASIS ist ein Verbundprojekt mit 21 Partnern aus Industrie und Wissenschaft aus Thüringen. Die Schwerpunkte des Projektes liegen bei der Erforschung und Entwicklung innovativer Produkte für die Bereiche der biomedizinischen Messtechnik, der mobilen Analytik und Implantologie. Hier sollen insbesondere die Langzeitstabilität, Selektivität und Sensitivität von Sensoren verbessert, sowie die Osteointegrativität von Implantaten optimiert werden wobei verschiedene Oberflächenmodifikationen in Verbindung mit funktionalisierten Hydrogelen zum Einsatz kommen.

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Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: BMBF (Unternehmen Region –Innovative regionale Wachstumskerne)

Förderkennzeichen: 03WKCB01O

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme, Biomechatronik, Nanobiosystemtechnik

Laufzeit: 01.06.2011 - 31.05.2014

XPS-Analytik

Laufzeit: 2012 - 2014

Photoelektronensprektroskopie mit lateraler Auflösung und Tiefenprofilierung

Projektinformation

Photoelektronensprektroskopie mit lateraler Auflösung und Tiefenprofilierung (XPS-Analyik)

 

Ansprechpartner

Prof. Stefan Krischok

Telefon: +49 3677 69-3202
 stefan.krischok@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: TMBWK

Förderkennzeichen: 12021-715

beteiligte Fachgebiete: Technische Physik I

Laufzeit: 2012 - 2014

Zeiss

Laufzeit: 2013 - 2014

Industrieprojekt Carl Zeiss Jena GmbH

Projektinformation

Industrieprojekt Carl Zeiss Jena GmbH  (Zeiss)

Ansprechpartner

Prof. Martin Hoffmann

Telefon: +49 3677 69-2487
 martin.hoffmann@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: Carl Zeiss GmbH

beteiligte Fachgebiete: Mikromechanische Systeme

Laufzeit: 2013 - 2014

ZEKUSE

Laufzeit: 01.12.2012 - 30.11.2014

Extrahierung von Stoffen in einer 3D Zellkultur auf der Basis von MatriGridstrukturen

Projektinformation

Extrahierung von Stoffen in einer 3D Zellkultur auf der Basis von MatriGridstrukturen   (ZEKUSE)

Mit Hilfe von thermogeformten Zellsupportstukturen, MatriGrid genannt, können Zellen 3 dimensional vorzugsweise in Mikrobioreaktoren kultiviert werden. Im Gegensatz zu den eingeführten Hohlfaserraktoren, in denen 3 dimensional zur Anwendung des gesamten Systems als extrakorporaler Organersatz kultiviert werden, erlaubt die MatriGridstruktur die Kultivierung auch in Mikrotiterplatten konformen Formaten.

Durch den Einsatz von Hohlfaserbündeln bzw. von hohlen Folienstrukturen ist es möglich, mehrere unterschiedliche Fluidkreisläufe auf einer Mikroskala zu vereinen.

                                      

Ansprechpartner

Prof. Andreas Schober

Telefon: +49 3677 69-3387
 andreas.schober@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AIF

Förderkennzeichen: KF2731203MD2

beteiligte Fachgebiete: Nanobiosystemtechnik

Laufzeit: 01.12.2012 - 30.11.2014

Abschlussjahr 2013

GeSubstrate

Laufzeit: 2012 - 2013

Qualitative Untersuchung des Verhaltens von Ge Substraten

Projektinformation

Qualitative Untersuchung des Verhaltens von Ge Substraten  (Ge-Substrate)

Zusammenarbeit mit der Firma AZUR SPACE GmbH

 

Ansprechpartner

Prof. Thomas Hannappel

Telefon: +49 3677 69-2566
 thomas.hannappel@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Projektträger: AZUR SPACE GmbH

beteiligte Fachgebiete: Photovoltaik

Laufzeit: 2012 - 2013