Mikrogreifer mit integriertem Kraftsensor

Zusammen mit dem Startup Unternehmen FemtoTools AG werden in einem 24 monatigen KTI-Projekt „Mikro-Mechanische Messsysteme (MMMS) für die Erforschung und Qualitätskontrolle von Objekten im Mikrobereich“ mikromechanische Messsysteme entwickelt, die es erlauben, Kräfte im Mikronewton-Bereich zu messen.

Die Kraftsensoren von FemtoTools schliessen die bisher vorhandene technische Lücke zwischen Atomkraftmikroskop und konventionellen Kraftsensoren. Sie finden Einsatz in der Forschung in Biologie und Biomedizin, aber auch im Herstellungsprozess von neuen Mikro- oder Nanosystemen zur Charakterisierung oder zur Qualitätskontrolle.

Im Zuge der Neu- und Weiterentwicklung im Bereich der Sensoren wurde ein komplettes Messsystem entwickelt. Dies ermöglicht es auch Personen aus anderen Fachrichtungen dieses System als Werkzeug einzusetzen. Neben der vereinfachten Handhabung wird auch die Anzahl Messungen pro Zeit erhöht und die Reproduzierbarkeit gesteigert.

Die Sensoren funktionieren nach dem elektrostatischen Prinzip. Ein Kraftaufnehmer ist über Federn mit einem festen Rahmen verbunden. Wird eine Kraft auf den Arm ausgeübt, so führt das zu einer Wegänderung, die mit einer grossen Anzahl von parallel geschalteten Kapazitäten mit kammartiger Struktur detektiert wird. Dank diesem Prinzip können sehr hohe Auflösungen erreicht werden.

Neben reinen Kraftsensoren können auch Greifer in das Messsystem integriert werden. Dank einer Messung der Haltekraft erlauben sie auch das Greifen sensibler Proben wie biologischer Zellen, ohne sie dabei zu zerstören.

Projektpartner

Weitere Informationen

Datum 15.07.2016
Kategorien Mikro-/Nanotechnik ,
Mess- und Prüftechnik
Institute MNT
Projektleiter Prof. Dr. Martin Gutsche