Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme
Willkommen am IMSAS
Das IMSAS forscht zu Mikrosystemen, Sensoren und mikrofluidischen Devices aus unterschiedlichsten Bereichen: von der medizinischen Analyse bis hin zu industriellen Messsystemen. Forschungsprojekte finden in Kooperation mit anderen Universitäten, Forschungs-instituten und der Industrie statt. Das IMSAS hat eigene Einrichtungen mit allen Schlüsseltechnologien, die für die Durchführung von Smart Sensorik und mikrofluidischen Systemen relevant sind, der Reinraum ist 900 m² groß. Unter der Leitung von Prof. Michiel Vellekoop und Prof. Björn Lüssem (seit September 2021) beschäftigt das IMSAS 45 Mitarbeitende. Im Moment arbeiten 20 Promovierende an ihrer Dissertation.
AG Lang: Sensoren, Sensorintegration, Neuroimplantate und Sensornetze
Wir entwickeln thermische Strömungssensoren auf starren und flexiblen Substraten. Die Strömungssensoren zeichnen sich besonders durch eine hohe Temperaturfestigkeit, chemische Beständigkeit und hohe Sensitivität aus.
Im Bereich Sensorintegration untersuchen wir die Einbettung von Sensoren in Material. Ziel ist es, Sensoren so zu integrieren, dass die makroskopischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Materialfestigkeit, nicht beeinflusst werden. Dazu sind neue, kleinere Sensorelemente sowie neue Techniken der Materialeinbettung nötig. Wir untersuchen die Einbettung von Sensoren in Metalle, Faserverbundwerkstoffe und in Elastomere.
Gemeinsam mit Kognitionswissenschaftlern entwickeln wir Neuroimplantate mit dem Fernziel, durch eine kortikale Sehprothese blinden Personen optische Eindrücke vermitteln zu können.
Im Projekt „Der Intelligente Container“ wird ein Sensornetz entwickelt, das den Zustand von verderblichen Waren misst, zum Beispiel den Reifegrad von Obst in einem Container. Durch Reifemodelle wird aus den Sensordaten die verbleibende Resthaltbarkeit abgeschätzt, mit deren Hilfe der Logistikprozess verbessert wird.
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AG Lüssem: Flexible Sensorsysteme
In der AG Lüssem untersuchen wir neuartige flexible Sensoren auf der Basis von organischen Halbleitern. Die organische Chemie stellt eine nahezu unerschöpfliche Ressource dar, die in der organischen Halbleitertechnik genutzt wird um die Eigenschaften von neuartigen Materialien zu optimieren und anzupassen. Diese Freiheiten im Entwurf von Halbleitern hat neue flexible Bauelemente ermöglicht, allen voran organische Leuchtdioden, aber auch organische Solarzellen und organische Sensoren.
Wir untersuchen den Einsatz von organischen Halbleitern in organischen Biosensoren. Ein Hauptaugenmerk liegt auf den organischen elektrochemischen Transistoren, die sich durch eine hohe Signalverstärkung und kostengünstige Herstellung auszeichnen. Wir erforschen und entwickeln verschiedene Ansätze zur Funktionalisierung der Transistoren sowie neuartige Methoden zur Integration von organischen Sensoren und Schnittstellen zur konventionellen Elektronik.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Sensoren und Sensorsysteme sind vielfältig. Zum einen erleichtert die mechanische Flexibilität der organischen Halbleiter die Herstellung von tragbaren Sensoren, zum anderen ermöglicht die biologische Kompatibilität eine enge Verbindung zwischen Halbleitertechnik und Biologie, was insbesondere in dem Feld der intra-body networks zu neuen Ansätzen führen wird.
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AG Vellekoop: Physical Chemosensors und Mikrofluidik
Wir suchen neue Ansätze in der Analyse von Flüssigkeiten mit Mikrosystemen und haben dazu das Konzept der „physikalischen Chemosensoren“ entwickelt. Dabei werden (bio)chemische Konzentrationen oder Eigenschaften durch physikalische Messprinzipien bestimmt, so werden die Messsysteme einfacher und stabiler.
Die Anwendungen reichen von den Life Sciences bis hin zu industrieller Analytik. Wir entwerfen die Mikrochips und stellen sie im Reinraum des IMSAS her. Unsere interdisziplinäre Forschung findet in Kooperation mit Partnern aus der Biotechnologie, mit Krankenhäusern und der Industrie statt.
Aktuelle Forschungsthemen sind medizinische und biologische Chips, Zellanalyse, Membran Vesikel (MV) Analyse, Mikrofluidik und Optofluidik, phononische Strukturen und Sensoren, integrierte Sensoren und Sensortechnologie.
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