Revolution in der Ultrapräzision: IMMS-System erreicht Sub-Nanometer-Genauigkeit

Revolution in der Ultrapräzision: IMMS-System erreicht Sub-Nanometer-Genauigkeit

Neues Positionierungssystem des IMMS erreicht Präzision im Sub-Nanometerbereich und setzt Maßstäbe in der Ultrapräzisionstechnik

Ein am Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme (IMMS) entwickeltes Positionierungssystem hat mit einer Genauigkeit im Sub-Nanometerbereich einen Durchbruch in der hochpräzisen Fertigungstechnik erzielt. Die Technologie, die mit einer Silbermedaille bei den Thüringer Zukunftspreisen ausgezeichnet wurde, verspricht, Branchen zu revolutionieren, in denen höchste Präzision entscheidend ist.

Das System, das im Patent „Positionierungssystem mit einer Steuerung und Verfahren zu dessen Konfiguration“ detailliert beschrieben wird, wurde Ende Oktober beim iENA-Wettbewerb in Nürnberg eingereicht. Der Erfinder Alex Huaman, vertreten durch die PATON Patentanwaltskanzlei, entwickelte ein Steuerungskonzept, das Störungen in Echtzeit dynamisch ausgleicht. Ein integrierter Schätzalgorithmus berechnet störende Kräfte und Momente, sodass das System proaktiv gegensteuern und selbst bei schnellen Bewegungen die Präzision halten kann.

Hochdynamische Mehrkoordinatenantriebe, wie sie am IMMS eingesetzt werden, ermöglichen nun ultrapräzises Positionieren über große Bewegungsbereiche. Diese Fähigkeit trifft auf eine wachsende Nachfrage nach Maschinen, die mikroskopische Strukturen mit bisher unerreichter Genauigkeit vermessen und bearbeiten können. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von der Nanofabrikation über medizinische Fortschritte bis hin zur Hochpräzisionsoptik, wo selbst minimale Abweichungen erhebliche Folgen haben können.

Über Positionierungssysteme hinaus trägt die Steuerungsinnovation des IMMS – etwa in der Energiemanagement-Steuerung für Solar-Carports oder bei souveräner Software für digitale Regelungen – zu gesellschaftlich relevanten Fortschritten bei. Diese Entwicklungen steigern die Energieeffizienz, reduzieren CO₂-Emissionen, stabilisieren Stromnetze und stärken die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie durch Kostensenkungen und die Sicherung erneuerbarer Energien.

Die Silbermedaille bei den Thüringer Zukunftspreisen unterstreicht den technischen Durchbruch des Systems. Durch die Echtzeit-Störgrößenkompensation und die Sub-Nanometer-Genauigkeit könnte es die Präzisionstechnik neu definieren. Branchen, die auf mikroskopische Bearbeitung angewiesen sind, dürften die Technologie bald für zuverlässigere und effizientere Prozesse übernehmen.