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Und sie bewegen sich doch! Minisysteme aus Wassertropfen transportieren Objekte

Quelle: Ruhr-Universität Bochum 2 min Lesedauer

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Die Miniaturisierung schreitet schon lange voran, kommt aber an ihre Grenzen, wenn es um die Beweglichkeit geht. Das hält Forscher aus Bochum aber nicht davon ab, diese Grenzen zu sprengen.

Die Mikrowelt kommt in Bewegung! Bochumer Forscher untersuchen, wie man mit Wassertropfen Mikroobjekte transportieren kann, Zoomlinsen baut, oder, wie hier, Miniantriebe aus Silizium entwickelt.(Bild: RUB)
Die Mikrowelt kommt in Bewegung! Bochumer Forscher untersuchen, wie man mit Wassertropfen Mikroobjekte transportieren kann, Zoomlinsen baut, oder, wie hier, Miniantriebe aus Silizium entwickelt.
(Bild: RUB)

Die Minisysteme, die man an der Ruhr-Universität in Bochum (RUB) quasi unter der Lupe hat, werden durch die elektrostatische Kraft angetrieben. Anwendungen reichen von Messinstrumenten für die Grundlagenforschung an lebenden Zellen bis hin zum Bau von kompakten Radarsystemen. Mit Standardmethoden aus der Mikrochipproduktion fertigt die Bochumer kleinste Antriebe, die beispielsweise aus einem Siliziumchip und Flüssigkeitstropfen bestehen. Legt man elektrische Spannung an, erzeugt das eine elektrostatische Kraft, die die Tropfen zielgerichtet ins Rollen bringt.

Ein Mikrotisch rollt auf vier Wassertropfen

Nur die Wasserkugeln zu bewegen ist aber nichts Besonderes, merken die Experten an. Das könne man schon lange. Aber die Bochumer wollen die Tropfen als Rollen verwenden, um damit winzige Objekte zu transportieren, oder diese präzise auszurichten, wie es weiter heißt. Dass das prinzipiell geht, ist schon bewiesen. Die Forscher befestigten etwa eine quadratische Platte auf vier Wassertropfen und konnten damit einen rollenden Mikrotisch bauen. Die Unterseite der Platte muss man dazu mit einer wasserabweisenden Schicht versehen, die das Benetzen verhindert, damit die Wassertropfen kugelig bleiben. Nur an den vier Eckpunkten gibt es Stellen, an denen das Wasser an der Platte haftet, um die H2O-Rollen an der Platte zu lagern.

Winziges Zoomobjektiv blickt ins Hochregal

Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, will das involvierte Bochumer Team dieses Konzept nun weiter ausbauen und unter anderem ein 3D-System erzeugen, in dem die Tropfen durch eine Art Hochregallager fahren. So könnte man ein winziges Zoomobjektiv bauen, in dem der Tropfen sozusagen die Linse wäre, die sich sowohl verformen als auch in unterschiedliche Positionen bewegen ließe. Bewegliche Systeme lassen sich aber auch ohne Flüssigkeiten, nur aus Siliziumstrukturen fertigen. Das Team nutzt die Technik beispielsweise, um eine kompakte Radarantenne ohne große Schüssel zu entwickeln, oder um ein System zu bauen, mit dem man das Verhalten von lebenden Zellen unter Druck analysieren kann.

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