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Miniaturisierung auf dem Vormarsch

01.07.2010
Mit der Mikrosystemtechnik und der Nanotechnologie entwickelt sich die Ingenieurstechnik in Richtung Molekularbiologie.

Die Ingenieurwissenschaften haben in den letzten Jahren einen Wandel vollzogen. Ob Mikrosystemtechnik oder Bionik - immer öfter halten biologische Mechanismen Einzug in technische Systeme.

Aktuelle Trends

Zum kontinuierlichen Fortschritt in der Mikrosystemtechnik gehört auch die Optimierung von Reaktionsprozessen. So können inzwischen mithilfe der Mikroreaktionstechnik komplexe oder kritische Synthesen exakt gesteuert und damit die Sicherheit der chemischen Produktion erhöht werden. Zudem können im Vergleich zu gängigen Methoden Synthesekonzepte mit geringeren Investitionen realisiert und effizienter betrieben werden. Heutzutage finden bereits Netzwerke von Mikroreaktormodulen Anwendung, die mehrere Aufarbeitungsschritte parallel abbilden können. Kontinuierlich betriebene Mikroreaktorsysteme sind zudem ein Entwicklungswerkzeug bei der Suche nach neuen Katalysatoreigenschaften. Für die Pharmazie und Chemie besonders bedeutend sind zudem technische Plattformen, die die Kombination mikrostrukturierter Komponenten wie Pumpen, Ventile oder Sensoren unterschiedlicher Hersteller zu einer mikroverfahrenstechnischen Kompaktanlage ermöglichen.

Ein anderes Schlagwort in den Ingenieurwissenschaft heißt Bionik. Das Wort Bionik setzt sich aus den Begriffen Biologie und Technik zusammen. Bionik als wissenschaftliche Disziplin befasst sich mit der technischen Umsetzung von Konstruktions-, Verfahrens- und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme (VDI 1993). Breiter gesehen stellt die Bionik eine Denk- und Vorgehensweise dar, die Technik, Mensch und Umwelt stärker zusammenbringt. So hat die Natur im Laufe der Evolution viele optimierte Lösungen für bestimmte mechanische, strukturelle oder organisatorische Probleme entwickelt. Die Bionik analysiert diese vorhandenen natürlichen Lösungen zunächst. Anschließend können die gefundenen Prinzipien aufbereitet und in einer abstrahierten Form der Technik zugänglich gemacht werden. Die Bionik stellt dabei keine Blaupausen für die Technik bereit, sondern lebt vielmehr vom intensiven Austausch von Experten aus verschiedenen Fachrichtungen.

 

Strategieprozess

Der Strategieprozess soll Biologen und Ingenieure zusammenführen, um Visionen für die Produktion von morgen zu entwickeln.

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Der Weg

Im Rahmen des Strategieprozesses soll für die nächsten zehn bis fünfzehn Jahre eine Forschungs- und Entwicklungsroadmap erarbeitet werden. Hierzu ist der Input von allen Beteiligten aus Wissenschaft und Wirtschaft gefragt.

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