Wir betreiben anwendungs- und grundlagenorientierte Forschung zu smarten Mikrosystemen. Unser Forschungsprogramm reicht von den physikalischen, chemischen, werkstofftechnischen und technologischen Grundlagen über den computergestützten Entwurf bis hin zur Systemkonzeption.

In der angewandten Forschung beschäftigen wir uns vorrangig mit cyberphysischen Systemen, theranostischen Implantaten sowie mobiler Medizin-, Mess- und Analysetechnik sowie Display- und VR-Technologien auf neuestem Technikstand oder gar trendsetzendem Charakter. Dafür nutzen wir die neuesten verfügbaren Technologien.

Unsere Grundlagenforschung adressiert vor allem Lösungsansätze für Dinge, die bislang als kaum oder nicht realisierbar gelten. So beschäftigen wir uns mit transistorbasierter Mikrofluidik und der schaltkreisbasierten chemischen Informationsverarbeitung, aber auch mit der Vergegenständlichung virtueller, also nicht real existierender 3D-Objekte. Eine wichtige Rolle spielen neue, „smarte“ Materialien, insbesondere Polymere und Phasenübergangsmaterialien, mit denen wir Bauelemente mit neuartigen aktorischen, sensorischen und optischen Funktionalitäten realisieren möchten. Dafür entwickeln wir neue Materialien, Entwurfswerkzeuge und -verfahren, Fertigungstechnologien sowie Bauelemente- und Systemkonzepte.

Forschungsfelder:

1. Chemo-Physikalische Intelligenz

• logische Mikrofluidik
• Mikrorobotik
• Mesoskopische 3D-Systeme

2. Reality 2.0

• 4D Systeme der virtuellen, gemischten und erweiterten Realität, die virtuelle Objekte in Echtzeit materialisieren
• Neuartige haptische und taktile Komponenten

3. Medizintechnik

• Implantate
• Tragbare Medizintechnik
• Lab on a Chip

4. Cyber-Physikalische Systeme

• RFID-Systeme
• Physikalische und chemische Sensorsysteme
• Eingebettete Systeme

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We conduct application-oriented and foundational research on smart microsystems. Our research program reaches from physical, chemical material and technological basics via computer-assisted design through to the system conception.

Research

In 2020 the CMOS technology as basis of microelectronics will reach its technical and physical limit. Today, scientists already think about new technologies for the future.

One promising approach for overcoming the limitation is to place the microelectronics and the microsystem technology on a totally new foundation of materials beyond the silica based semiconductor technology. We deal with a special interesting class of materials – the intrinsic active polymers. These offer two special advantages: (a) They can be microstructured with very easy processes like pressure and lithographic processes and (b) because of their wide variety, they provide a high number of functional groups, which can not be realized with normal semiconductor materials.

The research of microsystems on the basis of intrinsic active polymers, internationally, is still in a very early stage, therefore our research focuses on the fundamentals. To use the properties of intrinsic active polymers we are moving away from the mainstream and are inventing the microsystem technology anew. We address the microfluidics, imaging systems, chemical sensors, chemical information processing and elastomeric actors.

Research Fields:

1. Chemo-Physical Intelligence

• Logic microfluidics
• Small-scale robots
• 3D mesoscopic systems

2. Reality 2.0

• 4D systems of virtual, mixed and augmented reality that materialize virtual objects in real-time
• Reality 2.0 haptic and tactile components

3. Medizintechnik

• Implants
• Wearable medical devices
• Lab on a Chip

4. Cyber-Physical Systems

• RFID-Systeme
• Physical and chemical sensorsystems
• Embedded Systems