Am 6. Mai 2026 wird auf der Quantum Photonics Messe in Erfurt der Startschuss für ein innovatives Forschungsprojekt gegeben. Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung einer hochpräzisen Maschine zur Herstellung von Nanostrukturen von bis zu einem Quadratmeter mit einer Positionierungsgenauigkeit kleiner als ein Atom. Durch diese Technologie sollen große Fortschritte in diversen wissenschaftlichen Anwendungsbereichen erzielt werden, insbesondere in der Entwicklung photonischer und elektronischer Schaltkreise sowie in der Herstellung von Hochleistungsoptiken für die Erdbeobachtung und die Energieforschung, wie TU Ilmenau berichtet.
Das Forschungsprojekt wird bis zum Jahr 2032 in drei Phasen durchgeführt. Die erste Phase wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit vier Millionen Euro gefördert. Diese initiale Phase konzentriert sich auf die Grundlagenforschung und die Entwicklung der erforderlichen Technologien. Mit herkömmlichen Verfahren ist bislang lediglich die Herstellung von Nanostrukturen bis zu 30 Zentimetern möglich, während die neue 3D-Nanolithographie- und Nanomessmaschine (3D-NLM) Bearbeitungen und Messungen von photonischen Bauteilen bis zu 1 × 1 × 0,2 Metern ermöglichen wird, was etwa dem Dreifachen der bisherigen Möglichkeiten entspricht. Die Entwicklung wird von der Technischen Universität Ilmenau, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) Jena vorangetrieben, so beschreibt es Fraunhofer IOF.
Technologische Innovationen und Anwendungen
Die angestrebte Präzision der neuen Maschine beträgt bis zu 20 Pikometer, was 100-mal kleiner als der Durchmesser eines Atoms ist. Zudem sind maximale Strukturierungsabweichungen von weniger als 10 Nanometern vorgesehen. Diese hohe Präzision ist für verschiedene Anwendungen erforderlich, insbesondere in der Wissenschaft und Technologie. Nanostrukturen spielen eine zentrale Rolle in der Entwicklung integrierter Schaltkreise, Hochleistungsoptiken, Messtechnik, Sensorik und sogar in der Weltraumforschung.
Einer der Schlüsselaspekte des Projekts ist die Entwicklung von hochempfindlichen Sensoren, die beispielsweise für das geplante Einstein-Teleskop von Bedeutung sind. In diesem Zusammenhang hebt IT Boltwise hervor, dass die Expertise der Thüringer Partner im Bereich der Nanopositionier- und Nanomesstechnik sowie der 3D-Nanolithographie entscheidend für den Projekterfolg ist.
- Partnerinstitutionen:
- Technische Universität Ilmenau
- Friedrich-Schiller-Universität Jena
- Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) Jena
- Projektkoordinatoren:
- Prof. Thomas Kissinger (TU Ilmenau)
- Prof. Eberhard Manske (Initiator)
- Prof. Thomas Fröhlich
Insgesamt könnte dieses innovative Projekt die Grundlage für bedeutende technologische Fortschritte legen, die nicht nur die Forschung vorantreiben, sondern auch nachhaltige Lösungen für zukünftige Herausforderungen in der Technologieentwicklung bieten. Das Zusammenspiel der beteiligten Institutionen verspricht, eine weltweit einzigartige Maschine für die Herstellung von optischen, dreidimensionalen Hochleistungskomponenten zu schaffen.