Zweiphotonenlithographieanlage

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537082733

Die Zwei-Photonen-Lithografie (TPL) ist ein vielseitiges Verfahren, das die Herstellung von Objekten mit Auflösungen im Submikrometerbereich ermöglicht. Bei diesem Verfahren wird die nichtlineare Absorption von Femtosekunden-Laserimpulsen genutzt, um eine Vernetzung mit hoher räumlicher und zeitlicher Kontrolle zu induzieren. Die hohe Auflösung von TPL ermöglicht die Erstellung komplexer Strukturen, aus deren Geometrie man Leistungssteigerungen gewinnen kann. Zu den Anwendungsfeldern für mit TPL produzierten Strukturen gehören Stützstrukturen für das Tissue Engineering (Hydrogele), Organs-on-Chips (menschliche Gewebemodelle), Mikrofluidik (Chemie, Biologie, Medizin, Physik), Materialtechnologie (Multimaterialstrukturierung), mikroelektronische und mechanische Systeme (MEMS, BioMEMS), Photonikbauteile (Kristalle, Wellenleiter), Mikrolinsen und Prototypen für Nano-Charakterisierungswerkzeuge (AFM-Spitzen, Mikronadeln). Das Anwendungsspektrum sowie die industrielle Anwendbarkeit dieser Technologie hängen vom Durchsatz ab, d. h. von der Fähigkeit, Volumina von mehreren Kubikmillimetern oder sogar Zentimetern zu erzeugen und dabei Submikrometermerkmale beizubehalten. Mit den jüngsten Fortschritten im Bereich TPL ist dies nun möglich, was eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten mit industrieller Relevanz eröffnet. Einschränkungen im Aufbau und in den Materialeigenschaften wurden überwunden und ermöglichen sowohl große (Zentimetermaßstab) als auch kleine (Submikrometermaßstab) 3D-Strukturen im selben Herstellungszyklus innerhalb kurzer Zeit. Die Technische Universität München ist am meisten an Anwendungen in den Bereichen Bioschnittstellen, Zellkultur und Elektrodenherstellung für Brennstoffzellen und Elektrolyseure interessiert, während bei Verfügbarkeit der Ausrüstung eine Vielzahl anderer Forschungsvorhaben verfolgt werden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Zweiphotonenlithographieanlage
• Gerätegruppe: 0910 Geräte für Ionenimplantation und Halbleiterdotierung
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leiter: Professor Dr. Jan Torgersen