In der Biomedizin werden Mikroblattfedern als Miniatursensoren eingesetzt. Mittels Mikro-spritzguss konnten erste Exemplare aus verschiedenen Thermoplasten hergestellt werden. Ziel des Projektes ist, den Herstellprozess so zu definieren, dass eine günstige und serientaugliche Alternative zu den bisher eingesetzten Mikroblattfedern aus Silizium entsteht. Letztere sind für den Einweggebrauch oft zu teuer.

REM-Aufnahme einer gelaserten Werkzeugkavität

Technologie

Die wichtigste Voraussetzung um Mikroblattfedern exakt abformen zu können ist eine hochpräzise Werkzeugkavität. Diese wurde aus einem Spezialwerkzeugstahl gelasert. Mit variothermer Werkzeugtemperierung wird erprobt wie Prozesssicherheit und somit Serientauglichkeit erreicht werden kann.

Bisher konnten Teile aus Cyclic Olefin Copolymer (COC), Polyoxymethylen Copolymer (POM-C) und Polypropylen (PP) erfolgreich gefertigt und ihre Funktionalität demonstriert werden.

REM-Aufnahme von spritzgegossenen Mikroblattfedern, die zusätzlich mit einer Oberflächenstruktur versehen sind.

Zukunftspotential

Sobald die Serientauglichkeit erreicht ist, eröffnen sich für Mikroblattfedern aus Polymerwerkstoffen, durch ihre niedrigen Herstellkosten, neue An-wendungsbereiche in der Biomedizin. Vorteilhaft ist zudem, dass mit Thermoplasten im Gegensatz zu Silizium die chemischen und physikalischen Werkstoffeigenschaften der Mikroblattfedern gezielt gesteuert werden können.

Die Polymer-Mikroblattfeder-Sensoren können beispielsweise für die Messung der Wechsel-wirkungen von Zell-Material und der Molekülad-sorption unter gewollt modifizierten Umgebungen verwendet werden. Weiter können die Mikro-
blattfeder-Sensoren für die Untersuchung von modifizierten Trägermaterialien, neu designten Oberflächen und Implantatoberflächen genutzt werden.

Unterstützung

Diese Resultate entstanden im Rahmen einer Doktorarbeit, welche in das Projekt "DICANS" eingebettet ist. An diesem durch das Swiss Nanoscience Institut (SNI) geförderte Projekt beteiligt sind das Biomaterials Science Center (BMC, Universität Basel), das Labor für Mikro- und Nanotechnologie (LMN, Paul Scherrer Institut), das Institut für nanotechnische Kunststoffan-wendungen (INKA, Fachhochschule Nordwest-schweiz) und die Firma Concentris GmbH.