Chemische Fabrik in Daumengröße

11.04.2005: Chemische Prozesse mit mikroelektronischen Funktionen auf einem Mikrochip zu verknüpfen, ist das Ziel einer vor zwei Jahren gegründeten, interdisziplinären Forschergruppe an der Universität Siegen. Auf dem Lab-on-Microchip wurden daher winzige Reaktionsräume so angeordnet, dass über mikroelektronische Schaltprozesse chemische Reaktionen eingeleitet, gesteuert und analysiert werden können. Damit entsteht auf einem quadratzentimetergroßen Chip eine ganze chemische Fabrik.

Im ersten Schritt werden die Grundlagen physikalischer und chemischer Prozesse in mikroskopisch kleinen und begrenzten Räumen mit Dimensionen im Mikrometer- und Submikrometerbereich erarbeitet. Im weiteren Verlauf sollen passive und aktive Komponenten zur Steuerung und Analyse chemischer Reaktionen auf einem Mikrochip entwickelt, hergestellt und implementiert werden. Ziel ist es, die physikalischen und chemischen Grundlagen für Lab-on-Microchip-Systeme zu entwickeln und zur Anwendung zu bringen. Große Anwendungsfelder für die Lab-on-Microchip-Technologie liegen beispielsweise in der Medizin, der Biochemie, der Umwelttechnik und im Automobilbau. Die Miniaturisierung der Chips und die Integration der Bauteile aus einem Guss auf dem Chip versprechen eine enorme Steigerung der Leistungsfähigkeit solcher Systeme, ähnlich der Entwicklung im Bereich der elektronischen Datenverarbeitung.

An dem Vorhaben sind Experten und Arbeitsgruppen aus verschiedensten Bereichen beteiligt, die sich im Rahmen des Forschungsinstituts für Mikro- / Nanochemie und -Technologie der Universität Siegen zusammengeschlossen haben. Innerhalb der Forschergruppe besteht darüber hinaus eine Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung und dem Institut für Mikrotechnik Mainz.