»Heteromerge«-Team um Dr. Robert Kirchner plant Ausgründung

Heiko Weckbrodt

Unter dem Codenamen »Heteromerge« haben Wissenschaftler der TU Dresden Nano-3-D-Drucker entwickelt, mit denen sich Objektivlinsen für Smartphones und andere Mikrostrukturen rasch produzieren lassen. Das dreiköpfige Team um Dr. Robert Kirchner vom TUD-Institut für Halbleiter und Mikrosystemtechnik will diese Technologie bis Ende 2022 perfektionieren und dann ein Unternehmen ausgründen, das die Erfindung vermarktet.

Mit den neuen 3-D-Drucksystemen lassen sich aber nicht nur winzige und fehlerfreie Weitwinkel- oder Teleobjektive für Handys herstellen. Interessant sei die Technologie auch für die optische Kommunikation, für verbesserte medizinische Endoskope, bei denen die Linsen gleich auf die Leichtleiter gedruckt werden, und für die Laserindustrie, ist Robert Kirchner überzeugt. Zunächst soll das geplante Unternehmen die Technik als Erweiterungsoption an große Systemhersteller verkaufen, später aber auch komplette eigene Geräte herstellen, kündigte der Heisenberg-Forschungsgruppenleiter an.

Ausgangspunkt war eine Lücke in den Profilen moderner 3-D-Drucker: Die können heute problemlos millimetergroße Strukturen erzeugen, teils auch noch etwas feiner arbeiten. Doch die Nano-Welt ist bisher noch Lithografieanlagen der Chipindustrie, Elektronenstrahl-Schreibern und ähnlichen Spezialgeräten vorbehalten.

Die Dresdner Mikrosystem-Experten haben nun aber eine Lösung gefunden, um auch Strukturen bis hinab zu 100 Nanometer (Millionstel Millimeter) per 3-D-Druck in vertretbarer Geschwindigkeit herzustellen. Dafür setzen sie ein spezielles Multiphotonen-Mikroskop als 3-D-Druckkopf ein. Dieser Kopf hängt in flüssigem Kunststoff und kann dann schichtweise mit ultravioletten Strahlen (UV) das Material in der gewünschten Form aushärten. Um eine neue Kunststoffart – zum Beispiel für die nächste Linsenebene – einzusetzen, wird die alte Flüssigkeit automatisch abgesaugt und durch anderen Flüssigkunststoff aus einer neu eingesteckten anderen Kassette ersetzt – und der Druckprozess kann weitergehen. »Bisher war das nur durch aufwendige Umbauten möglich«, erklärt Robert Kirchner. »Unsere Lösung beschleunigt den Wechsel auf zehn Minuten, perspektivisch wollen wir auf eine Minute kommen.«

Dieser Artikel ist im Dresdner Universitätsjournal 16/2021 vom 19. Oktober 2021 erschienen. Die komplette Ausgabe ist im Online-Auftritt des UJ unter https://tu-dresden.de/uj oder hier im pdf-Format kostenlos downloadbar. Das UJ kann als gedruckte Zeitung oder als pdf-Datei bei bestellt werden.