Rechtzeitig vor großen Fußball-WM im Jahr 2010 in Südafrika bereiten sich Forscher auf ein kaum weniger spannendes Kleinstereignis vor: Sie entwickeln den winzigsten TIPP-KICK-Spieler der Welt. Die Wissenschaftler haben bereits eine nur 6,8 Millimeter (mm) große Figur hergestellt. Nur Kicken kann der „Mini-Poldi“ noch nicht. Die Ingenieure arbeiten aber schon daran, den Spieler voll funktionsfähig zu machen.
Zuerst haben das Laser Zentrum Hannover (LZH) und die Firma TIPP-KICK ein digitales Abbild der Original-Spielfigur gemacht. Die Daten dienen als Basis für die Minifigur, die aus 340 Schichten von jeweils 0,02 mm Dicke besteht, die mit dem Laser aus einem flüssigen Polymer heraus ausgehärtet wurden.
Knifflige Miniaturisierung
„Die Miniaturisierung der mechanisch funktionierenden Teile ist recht knifflig, da die Figur in einem Schritt im spielfertigen Zustand hergestellt wird“, sagt Ulrich Klug vom LZH. „Diesen Spieler können wir noch nicht aufs Spielfeld schicken, denn unter der Lupe betrachtet ist das hauchzarte Innenleben des ‚Mini-Poldi‘ viel zu zerbrechlich für die harten Spielanweisungen mit der Pinzette.“
Und Klug weiter: „Aber diese technische Spielerei führt sehr anschaulich und plastisch vor, welchen Herausforderungen wir bei der schichtbasierten Fertigung begegnen, vor allem, wenn wir mit diesem Verfahren in den Mikrokosmos vordringen, um funktionsfähige Mikrokomponenten für echte Anwendungen in der Biomedizintechnik, Mikrofluidik, Mikrosensorik oder Mikrosystemtechnik herzustellen. Meistens ist dann ein vollständiges Umdenken beim Design des Mikrobauteils erforderlich, um zum Ziel zu kommen. Nur wenige wissen, was überhaupt mit Mikrostereolithographie möglich ist und das versuchen wir mit diesem Projekt zu ändern.“
Neues Schussbein für Mini-Poldi
Um zunächst die Probleme bei der schichtbasierten Fertigung in den Griff zu bekommen, hat sich das LZH nun einen weiteren kompetenten Partner ins Boot geholt: Eine Firma aus München will das mechanische Prinzip des Schussbeins für das schichtbasierte Fertigungsverfahren des Spielers völlig neu konzipieren.
Die Weiterentwicklung zum echten funktionsfähigen Mikro-Spieler unter Berücksichtigung der Skalierungseffekte wird dann wieder Aufgabe der Mikrotechnik-Ingenieure am LZH sein.
Kicker zur Hannover Messe 2010 fertig?
Wenn alle Teile miteinander funktionieren, kann der Mini-Poldi angreifen und sich als Torjägerkanone bewähren. Der voll funktionstüchtige Mikro-Kicker soll zur Hannover Messe 2010 präsentiert werden. Seinen großen Bruder in Originalgröße mit innovativer Schussmechanik gibt es vielleicht schon eher zu bewundern.
(idw – Laser Zentrum Hannover, 27.11.2009 – DLO)
