|
31. Oktober 2002
Durchbruch für Mikroreaktionstechnik
(he) In der chemischen Industrie bahnt sich eine kleine Revolution an: Künftig könnten Produkte nicht mehr in großen Rührkesseln, sondern in winzigen Anlagen mit haardünnen Kanälen und ebenso schmalen Reaktionskammern hergestellt werden. Siemens-Forscher haben für diese Technik einen Miniatursensor entwickelt, der gleichzeitig Druck und Temperatur misst.
Siemens hat damit einen Schlüsselbaustein für den industriellen Betrieb der Mikroreaktionstechnik geschaffen. Die Miniaturisierung hat für die Industrie zahlreiche Vorteile: Unternehmen wären mit kleineren Anlagen wesentlich flexibler und hätten zugleich größeren Investitionsschutz. Denn der Umbau auf ein anderes Produkt wäre schneller möglich, es gäbe keine Fehlinvestitionen in große Anlagen. Reaktionen mit kleinen Mengen sind zudem besser zu steuern und liefern damit mehr erwünschte Chemikalien und weniger Nebenprodukte. Experten gehen davon aus, dass Mikroreaktoren ab 2005 in größerem Maßstab in der Industrie im Einsatz sein werden. Siemens beteiligt sich an einem vom Bundesforschungsministerium mit finanzierten Projekt, das Mikroreaktionssysteme reif für die Praxis machen soll. Bis Mitte 2003 wollen die Partner ein System bauen, das eine modulare Mikrofluidik für die Versorgung mit Ausgangsstoffen enthält, sowie eine integrierte Sensorik, Analytik und automatisierte Prozessleittechnik. Siemens-Wissenschaftler in Berlin entwickelten dafür einen Sensor, dessen druckempfindliche Membran nur einen Durchmesser von rund einem Millimeter hat. Die Membran gibt den Druck über einen Stempel an eine elektrisch leitende Struktur weiter. Deren Widerstand verändert sich dabei und liefert ein der Druckdifferenz proportionales Signal. Der Vorteil gegenüber bisherigen Minisensoren: Das Bauteil kann direkt in den Reaktor integriert werden und besitzt keine Ritzen, in denen Chemikalien haften können, die dann spätere Reaktionen stören könnten. Der Sensor besteht aus zwei Siliziumteilen, die "verklebt" sind. Das so genannte Direktbonden ist eine Art Kleben, wobei das Silizium mit Chemikalien vorbehandelt wird. Dabei lagern sich auf der Oberfläche Hydroxid-Moleküle ab. Beim Zusammenpressen haften die Teile über Wasserstoffbrücken aneinander, erst beim Erhitzen auf etwa 1000 Grad Celsius entsteht eine nahtlose und untrennbare Verbindung. Die Siemens-Forscher haben die Klebetechnik zur Perfektion gebracht. Sie kommen heute mit nur 250 Grad Celsius aus, was noch komplexere Bauteile ermöglicht.
Nächste Meldung: Wenn
der Dokumentenberg ruft: Text-Mining
Diesen
Artikel als E-Mail verschicken
|
