Dem Markt voraus: Mikroskopie-Technologien fusionieren

Von Halbleitern über die Medizintechnik bis zur Elektromobilität ist die Charakterisierung von Materialien bis in den kleinen Nanometerbereich entscheidend, um neue Materialien, Werkstoffe und Prozesse zu entwickeln. Das Forschungsprojekt FUSION wird durch korrelierte Mikroskopie-Möglichkeiten im Spitzenfeld und eine stärkere Vernetzung von Forschung und Wirtschaft die Rolle der KMU auf diesen Märkten stärken.

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China oder die USA mögen in einigen Technologiefeldern führend sein, doch Europa muss sich nicht davor fürchten, „abgehängt“ zu werden: Wie das Projekt FUSION des Zentrums für Elektronenmikroskopie Graz (ZFE) mit den Partnern Industriewissenschaftliches Institut (IWI), Österreichisches Institut für Gießereitechnik (ÖGI) und V-Research zeigt, verfügt der österreichische Standort sowohl über die Technologien als auch über die spezialisierten Wertschöpfungsketten, um in Schlüsselsektoren wie der Mikroelektronik und Automobilindustrie zu punkten.

„Die Innovations- und damit Wettbewerbsfähigkeit von Industrie und mittelständischer Wirtschaft ist durch die Vernetzung mit den außeruniversitären Forschungsorganisationen prinzipiell gegeben. Aber diese Netzwerke müssen wir ausbauen und stärken, denn auf sie kommt es auch in Zukunft an: Die Bewahrung der Autonomie von regionalen Innovationsnetzwerken ist wesentlich, damit die Forschung die für Europa relevanten Themen voranbringen kann“, so Bernhard Pelzl vom ZFE.

a Forscherin bedient ein Analysegerät

„Die Bewahrung der Autonomie von regionalen Innovationsnetzwerken ist wesentlich, damit die Forschung die für Europa relevanten Themen voranbringen kann.“

Bernhard Pelzl, Geschäftsführer ZFE

FUSION steht für “Deep Fusion of Two Microscopy Worlds with the Economy”. Technologisch basiert dieses Projekt auf einer neuartigen Mikroskopie-Plattform, welche erstmals zwei Schlüsseltechnologien tief integriert: die Rasterelektronenmikroskopie (Scanning Electron Microscopy, SEM) und die Rasterkraftmikroskopie (Atomic Force Microscopy, AFM). Innerhalb des Projekts sollen die Möglichkeiten nun gezielt erweitert werden, indem eine systematische Vernetzung mit österreichischen Technologieunternehmen einen genaueren Blick auf österreichische Wertschöpfungsketten und damit auf den zukünftigen Bedarf ermöglicht. Da die Material-Charakterisierung bis in den kleinen Nanometerbereich in diesen Branchen immer wichtiger wird, ist davon auszugehen, dass FUSION die Wettbewerbsfähigkeit des FEI Standorts Österreich mit Hilfe des ACR Verbunds deutlich stärken wird.

Die korrelierte Mikroskopie ist entscheidend, um Materialien zu verstehen und diese gezielt in Werkstoffe und Prozesse zu überführen. Die Kombination von SEM und AFM hat dabei einen zentralen Stellenwert, da sich diese Technologien komplementär ergänzen: Während SEM vor allem morphologische und örtlich aufgelöste, chemische Informationen liefert, ermöglicht AFM die essentielle Erweiterung hinsichtlich funktioneller Details, welche SEMs oftmals verborgen bleiben (z.B. elektrische, magnetische, mechanische oder thermische Eigenschaften). Durch die neuartige Konzeption des Mikroskops kann dies nun ohne Gerätewechsel und damit an exakt gleichen Stellen erfolgen, wodurch sich im Gesamten (Information und Korrelation) eine bisher kaum erreichte Informationstiefe ergibt. Der Bedarf an korrelierter Mikroskopie ist groß und reicht von der Weiterentwicklung von Halbleitern über die Abgas-Sensorik bis zur Medizintechnik. „Es gibt im Prinzip kaum einen Sektor, der nicht von der hier angestrebten Vernetzung mit der Aussicht auf eine gezielte Fortentwicklung profitieren würde“, so Pelzl. „Innovation ist kein Selbstzweck, sondern ermöglicht bessere und effizientere Materialen, Prozesse und Produkte.“