Revolutionäre Nanopräzision: Thüringer Positionierungssystem gewinnt Silber
Jakob Maier
Revolutionäre Nanopräzision: Thüringer Positionierungssystem gewinnt Silber
Ein bahnbrechendes Positionierungssystem, das vom Leibniz-Institut für Mikroelektronik und Mechatronische Systeme (IMMS) entwickelt wurde, hat bei den Thüringer Innovationspreisen eine Silbermedaille gewonnen. Die Technologie, die für ihre Präzision im Sub-Nanometerbereich ausgezeichnet wurde, erhielt die Ehrung im Rahmen einer Feierstunde, die vom PATON | Thüringer Landespatentzentrum an der Technischen Universität Ilmenau veranstaltet wurde. Ihr Potenzial, Branchen wie die Nanofabrikation, die Medizin und die Hochpräzisionsoptik zu revolutionieren, stößt bereits jetzt auf großes Interesse.
Das unter dem Titel "Positionierungssystem mit einer Steuereinheit und Verfahren zu dessen Konfiguration" eingereichte Patent wurde Ende Oktober beim iENA-Wettbewerb in Nürnberg präsentiert. Die Arbeit des Erfinders Alex Huaman zählt damit zu den fortschrittlichsten Entwicklungen im Bereich der Präzisionstechnik.
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Das IMMS-System ermöglicht ultrapräzise Positionierungen über große Bewegungsbereiche hinweg – und das mithilfe hochdynamischer Mehrkoordinaten-Direktantriebe. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen behält es selbst bei schnellen Bewegungen seine Genauigkeit bei. Diese Fähigkeit ist in Bereichen entscheidend, in denen eine Steuerung auf Nanometerebene unverzichtbar ist.
Im Kern der Innovation steckt ein optimierter dynamischer Beobachter – ein Steuerungskonzept, das Störkräfte und -momente in Echtzeit aktiv berechnet. Der Störgrößenbeobachter erkennt und kompensiert dabei Übersprechungen zwischen den Achsen, Systemfehler sowie interne und externe Störeinflüsse. Durch diese proaktive Fehlerkorrektur garantiert das System Stabilität und Präzision selbst bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen.
Eine solche Präzision ist in zahlreichen Branchen unverzichtbar. In der Nanofabrikation ermöglicht sie die Herstellung von Bauteilen mit nahezu perfekten Toleranzen und steigert so die Produktionseffizienz. Die medizinische Forschung profitiert, indem sie zelluläre Strukturen und Krankheitsmechanismen auf molekularer Ebene sichtbar macht – etwa Proteinwechselwirkungen oder die Architektur von Krebszellen. Gleichzeitig ist die Hochpräzisionsoptik auf Nanometergenauigkeit angewiesen, etwa für interferometrische Messungen oder die Überprüfung ultrapräziser optischer Komponenten.
Die Nachfrage nach Maschinen, die kleinste Strukturen mit unvergleichlicher Genauigkeit vermessen und bearbeiten können, wächst stetig. Die IMMS-Technologie erfüllt diesen Bedarf und bietet eine Lösung, die die Grenzen des Machbaren in der Präzisionstechnik neu definieren könnte.
Die Silbermedaille bei den Thüringer Innovationspreisen unterstreicht die Bedeutung des IMMS-Positionierungssystems für den Fortschritt in der Präzisionstechnik. Seine Fähigkeit, Sub-Nanometer-Genauigkeit zu liefern und dabei dynamische Störungen auszugleichen, setzt neue Maßstäbe. Branchen, die auf ultrafeine Steuerung angewiesen sind – von der medizinischen Diagnostik bis zur Halbleiterfertigung –, erhalten damit ein Werkzeug, das ihre Möglichkeiten deutlich erweitern könnte.
