Neuartige Mikrospiegel zu entwickeln ist das Ziel des Forschungsprojektes „Kick and Catch“. Mikrospiegel werden oft beim Lasertracking oder in der Automotive-Technik als Sensoren genutzt. Sie werden zum Beispiel LIDAR-Systemen in Autos eingesetzt, um die Umgebung zu scannen oder auch bei Beamern und (Barcode-) Scannern genutzt.
Bisher werden die Spiegel nur aus einem Stück hergestellt. Dadurch ist es schwierig, beispielsweise Laserstrahlen abzulenken, denn der Spiegel kann nicht sehr weit gedreht werden. Das „Kick and Catch“ Projekt hat deswegen eine Halbkugel als Spiegel entworfen. Diese wird von vier Armen „hochgekickt“, gedreht und „gecatcht“. Die Forscher erhoffen sich dadurch möglichst große Winkel zu erreichen, zudem wird mit dieser Methode auch Energie gespart. Bisher benötigten Mikrospiegel durchgehend Energie, um gedreht zu bleiben. Die neue Halbkugel hingegen bleibt einfach liegen.
Das DFG-geförderte Projekt läuft bereits seit zwei Jahren. Eine Herausforderung, welche nach dem Bau des ersten Prototyps erkennbar wurde, ist die Landung des Spiegels. Die Halbkugel bewegt sich nach der Landung noch und bleibt nicht einfach ruhig liegen. Zusätzliche Elektromagnete sollen die Landung dämpfen. Um dieses Problem noch in dieser Projektphase zu lösen, untersuchte Arwed Schütz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Ingenieurwissenschaften der Jade Hochschule, zwei Wochen bei den Projektpartnern an der Universität Bochum mit seinem dortigen Kollegen Mario Farny den möglichen Aufbau des Elektromagneten. Die Projektpartner an der Ruhr-Universität Bochum designen und bauen Mikrosysteme.
Bei der Herstellung von Mikrosystemen müssen Schichten aufgetragen werden, welche fünf Mal so dünn sind wie menschliches Haar. Die Schichten sind sehr empfindlich und schon das kleinste Staubkorn kann diese unbrauchbar machen. Die Ruhr-Universität besitzt deshalb einen sogenannten „Reinraum“ mit Luftfiltern und Techniken, welche Temperatur und Luftfeuchtigkeit regeln.
Die Ergebnisse der über 1000 Einzelsimulationen und etwa 140 Messungen können nun genutzt werden, um den eigentlichen elektromagnetischen Aufbau zu konstruieren.
„Außerdem können wir mit diesen Daten sinnvoll Sensoren auslegen, die uns später die Position der Halbkugel ausgeben sollen. Zusätzlich haben wir aus unseren Erfahrungen gleich die nächste Generation unseres Messaufbaus entwickelt.“
Arwed Schütz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Ingenieurwissenschaften der Jade Hochschule
