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Prof. Dr. Heiko O. Jacobs

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Artikel zu wegweisender Nanotechnologie in Nature Communications

© TU Ilmenau

Wissenschaftlern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, in der Nanotechnologie weltweit einzigartige Fortschritte in der so genannten „dehnbaren“ Aufbau- und Verbindungstechnik zu erzielen. Die am Fachgebiet Nanotechnologie unter der Leitung von Professor Heiko Jacobs entstandenen Forschungsergebnisse wurden soeben in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

In ihrem Artikel („Integrated multilayer stretchable printed circuit boards paving the way for deformable active matrix”), der in der neuesten Ausgabe der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Communications erschien, beschreiben die Forscher der TU Ilmenau eine Leiterplatte, die sich, ähnlich wie Gummi, in jede beliebige Richtung verformen lässt.

Der Clou: Die Leiterplatte ist nicht nur auf eine Metallisierungsebene beschränkt, sondern besteht aus mehreren Schichten. Damit ist es dem Team um Prof. Heiko O. Jacobs, Leiter des Fachgebiets Nanotechnologie, weltweit erstmals gelungen, eine mehrlagige dehnbare elektronische Leiterplatte herzustellen. Mit einer verteilten Transistormatrix bestückt, erlaubt diese die elektrische Ansteuerung einzelner Punkte auf der Oberfläche der Matrix, was die Herstellung unterschiedlichster dreidimensionaler Formen ermöglicht.

Die veröffentlichten Ergebnisse entstanden im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts „Dehnbare Aufbau- und Verbindungstechnik: Herstellung, Bestückung, fundamentale Untersuchungen und Anwendungen“. Bereits seit sechs Jahren forschen die Wissenschaftler der TU Ilmenau an dehnbarer Elektronik, in Fachkreisen aufgrund ihrer Elastizität „metamorphe Elektronik“ genannt. Sie vereint weitaus komplexere Eigenschaften und Qualitäten als herkömmliche, starre elektronische Systeme, die immer die gleiche Form aufweisen, und ebnet damit den Weg zu neuen Anwendungen.

In mehreren DFG-Projekten erarbeiteten die Forscher des Fachgebietes Nanotechnologie Methoden, die neben der Herstellung von Baugruppensegmenten wie Transistoren, LEDs oder Sensoren auch ein Vereinzeln, Platzieren oder mechanisches und elektrisches Verbinden von mikroskopisch kleinsten Funktionseinheiten ermöglichen. Im Zusammenspiel mit metamorpher Elektronik sieht Prof. Jacobs eine Schlüsseltechnologie der Zukunft: „Verknüpft man diese Technologie mit elastomerischen, also zwar formfesten, aber elastisch verformbaren Trägermaterialien, entsteht eine einzigartige dehnbare Aufbau- und Verbindungstechnik.“

Der Begriff „metamorphic electronics“ wurde inzwischen vom Team um Prof. Jacobs weltweit geprägt. In namhaften Publikationen veröffentlichte es Beiträge, beispielsweise zu einer Mikrofonmatrix, die sich in eine Sphäre, in Kugelform, umwandeln kann, zu einem sphärischen Touchpad und zu dehnbaren und aufblasbaren Leuchtstrukturen.

Auch die Gutachter von Nature Communications, einer Online-Zeitschrift der Nature-Gruppe, die zu den renommiertesten Fachzeitschriften der Welt zählt, schätzten die Qualität und den Neuheitswert der Ilmenauer Forschungsergebnisse nun als so hoch ein, dass der eingereichte Beitrag für die Veröffentlichung ausgewählt wurde – für Prof. Jacobs und sein Team eine hohe Auszeichnung, denn gerade in einem so zukunftweisenden Forschungsgebiet wie der Nanotechnologie dauert es oft viele Jahre, bis aus der Grundlagenforschung gesichertes neues Wissen erzeugt wird, das eine weitreichende Wirkung verspricht.

Die erzielten Erkenntnisse können schon bald in neuen elektronischen Systemen Anwendung finden. Denn so wie heute elektronische Bauelemente aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken und praktisch in allen Bereichen zu finden sind, gilt das zweifellos künftig noch weit mehr für metamorphe Elektronik. Professor Jacobs: „Im Wesentlichen lassen sich alle elektronischen Produkte, die wir kennen, in dehnbare, anpassungsfähige und umformbare Geometrien überführen und damit neue Produkte entwickeln. An einer Kooperation interessierte Unternehmen können sich gern bei uns melden, um gemeinsam innovative Entwicklungen auf den Weg zu bringen.“

DOI des Artikels in Nature Communications: 41467-019-12870-7

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12870-7

Nanos stark vertreten bei Videowettbewerb der ZMN-Galanacht

Dieses Jahr schrieb das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologie (IMN MacroNano) im Rahmen der Gala-Nacht einen Videowettbewerb für junge Forscher aus. Drei Forschende unseres Fachgebiets konnten mit ihren Clips zur eigenen Forschung Plätze in der Top6 des Teilnehmerfeldes belegen.

Helene Nahrstedt (im Bild rechts) belegte mit ihrem Video zur Nanoxerografie von Nickel und Ruthenium den 3. Platz.

Mahsa Kaltwasser, welche nun im FG Elektroniktechnologie angestellt ist, konnte mit ihren tanzenden magnetischen Mikrochips in Fluidic Self-Assembly-Prozessen den 5. Platz erzielen.

Shantonu Biswas (jetzt UC Santa Barbara) wurde für seine Darstellung der Herstellung dehnbarer Leiterplatten mit dem 6. Platz geehrt.

Platz 5 und 2 gingen an Mitarbeiter des Fachgebiets Elektroniktechnologie, Platz 1 an einen Masterstudenten des Fachgebiets Mikromechanische Systeme. 

September, 05, 2018 https://plasticstar.io/metamorphic-electronics-stretching-into-complex-forms/ Metamorphic Electronics: Stretching into Complex Forms

 February, 27, 2018, https://www.advancedsciencenews.com/metamorphic-electronics-stretching-complex-forms/ Metamorphic Electronics: Stretching into Complex Forms

November, 16, 2017, https://sciencetrends.com/metamorphic-electronics-3d-acoustics/

February, 16, 2017
Einblicke in die faszinierende Welt der Nano-Technik
Ästhetische Formen aus dem Nanobereich 
Der Sieger des Fotowettbewerbes "Nanoobjectivs" kommt aus dem Fachgebiet Nanotechnologie

January, 31, 2017, Interviews Prof. Jacobs on Stretchable Electronics, MDR Kultur

January, 28, 2017"Spitzenforschung an der TU Ilmenau - Der Chip der Zukunft - Wie eine elektronische Haut” MDR Wissen reports on "electronic skin" research at the TU Ilmenau in an article
Archiv

January, 27, 2017 "Starre Leiterplatten waren gestern - die von morgen sind aus Gummi” MDR Aktuell Nachrichten reports on Methamorphic Electronics and highlights the TU Ilmenau in an articleArchiv

September, 2016, Leslie Schlag gewinnt beim EMRS Fall Meeting in Warschau
den Best Presentation Award

January, 2016, Leslie Schlag gewinnt den “Excellent Shotgun Presentation Award”

November, 2014, Spotlight on Optics "Large-area fabrication of TiN nanoantenna arrays for refractory plasmonics in the mid-infrared by femtosecond direct laser writing and interference lithography"


July, 2014, The German Welt der Physik, " Lichtpaneele fertigen sich wie von selbst"


July, 2014 Self-assembly machines - a vision for the future of manufacturing


July, 2014, A First Implementation of an Automated Reel-to-Reel Fluidic Self-Assembly Machine


July, 2014, Advanced Materials Cover

July, 4, 2014, The German Physics Portal and the Magazine Optik & Photonik, highlights research at the Technische Universität Ilmenau and University of Minnesota in an Article "Makroelektronik: Schneller produzieren ohne Roboter". Archival

July, 4, 2014, Advanced Materials Cover, A recent publication of the research team has been by editors of Advanced Materials to be featured on the inside Cover.

June 5, 2014, Science Magazine, Editors' Choice, "Faster ways to flexible electronics" highlights Advanced Materials communication on the Realization of Rubber-like Lighting Module using Roll-to-Roll Self-Assembly.

May 25, 2011, Nature Materials, "Mosaic Masters" highlights R. Knuesel and H.O. Jacobs' Advanced Materials communication on Self-Tiling.

June 24, 2011, Advanced Materials Cover, Self-Tiling Monocrystalline Silicon; a Process to Produce Electrically Connected Domains of Si and Microconcentrator Solar Cell Modules on Plastic Supports.

January 14, 2010, Science Magazine, "Shrinkage," featuring UMN research on printable electronics in their January science shot series. 
January 14, 2010, Futura Techno, A French technology news outlet highlights Zheng and Jacobs research on Self-Packaging: "Les puces Èlectroniques pourraient se fabriquer toutes seals" publication.

 January 13-31, 2010, Numerous news outlets (BBCArs TechnicaHeraldPopular ScienceDiscoverMagTCE TodayTGdailySoftpediaTreehGolemNewsintechPrinted Electronics WorldGreen DiaryEngadgetYour Renewable NewsPower & EnergyThe Green OptimisticSolarEthiopian ReviewEnergetikaNewstrack IndiaPhysorgElektroniktidningenRozhlasInovação TecnológicaTelepolis 
 and many more) report on a recent PNAS article describing a fluidic self-assembly process forming a flexible solar cells.

January 13, 2010, Golem, A german technology news outlet highlights UMN research in "Solarzelle aus dem Öl-Wasser-Bad" article.

January 13, 2010, PNAS, The Proceedings of the National Academy of Science flags and highlights R. Knuesel and H.O. Jacobs research article on self-assembling electronics and photovoltaics to be of interest to the broader community and media.

January 12, 2010, BBC News, Interviews Jacobs and releases a news segment "Solar cells made through oil-and-water 'self-assembly'" that day.

January 12, 2010, Popular Science, Salad Science: Devices Self-Assemble Using Oil-Water Repulsion.

January 12, 2010, Ars Technica, Interviews Jacobs and releases the news segment "Self-assembling solar arrays as easy as mixing oil and water" that day.

January 12, 2010, DISCOVER Magazine Blog, Self-Assembling Solar Panels Use the Vinaigrette Principle.

September 18, 2009, Applied Physics Letters Cover, Continuous Nanoparticle Generation and Assembly by Atmospheric Pressure Arc Discharge.

June 16, 2008, Photonics Spectra, Controlled Growth of ZnO Microcrystals Achieved.
 
June 11, 2008, Nature Photonics, Under Control.
 
May 16, 2008, Materials Views, ZnO Micro/Nanocrystal Growth.

April 21, 2008, Advanced Materials Inside Cover, Controlled Growth of ZnO Micro/Nanocrystals.

January 27, 2006, Graduate Student Chad Barry wins Nanoparticle Industry Innovation Award.
 
November 22, 2006, Graduate Student Chad Barry Receives MRS Student Research Gold Award - Directed Assembly of Nanomaterials.
 
May 1, 2005, Advanced Functional Materials Cover, Fabrication of Multicomponent Microsystems.

September 25, 2004, Science News, Bartending lessons for microassembly.

September 6, 2004, The Dallas Morning news, Self-Assembly Principle Offers Eseful Devices.
 
October 28, 2003, Nanotechweb.org, Nanoxerography sets the pattern.
 
October 21, 2003, NanoBusiness Alliance, In The Spotlight.

October 13, 2003, MIT Technology Review, Process Prints Nanoparticles.

September 26, 2003, Nanoforum - European Nanotechnology Gateway, Small Copiers, Editors' Choice.

September 26, 2003, Science Magazine, Small Copiers.

February 2, 2003, National Science Foundation, CAREER Award.

November 27, 2002, Nature Publishing Group, Nanoscale Photocopies.

November 25, 2002, Materials News from MRS, Nanoxerography: Creating nanoscale photocopies.

November 4, 2002, Adanced Materials Cover, Approaching Nanoxerography.

August 1, 2002, Discover Magazine, Computer Screens Get Ready to Roll.
 
July 1, 2002, Photonics Spectra, Shake-and-Bend Techniques Builds Displays.

April 20, 2002, NewScientist, Bend me, shake me.

April 17/24, 2002, Technology Research News, Add ingredients, shake and serve.

April 15, 2002, Chemical & Engineering News, SELF-ASSEMBLY REQUIRED.

March 21, 2001, Technology Research News, Rubber stamp leaves electronic mark.

July/August, 2001, MIT Technology Review, Gold Standard.

Der Sieger des Fotowettbewerbes "Nanoobjectivs" kommt aus dem Fachgebiet Nanotechnologie