Additiv hergestellte multispektrale NIR-THz Sensorsysteme

Elektronik, Mechanik, Optik – in den vergangenen Jahren hat der 3D-Druck die traditionellen Fertigungsverfahren ergänzt. Gerade in der Herstellung von Einzelstücken und Prototypen hat die Additive Fertigung die klassische Produktion sogar größtenteils ersetzt. Die Verwendung der additiven Fertigung für die Herstellung von optischen und nahinfraroten (NIR) Komponenten hat, wegen der immer größeren Verfügbarkeit der notwendigen Materialien (bspw. Kunstharzen), stark zugenommen. Die transparenten Komponenten, die durch das Druckverfahren hergestellt werden, und die hohe Detaillierung der gedruckten Teile benötigen nur eine sehr geringe Nachbearbeitung. Dies vereinfacht die Herstellung von Prototypen für die Optik enorm. Daneben können verlustarme Materialien auch für den Terahertz (THz) Bereich des elektromagnetischen Spektrums für die THz-Komponentenentwicklung additiv hergestellt werden. Im Rahmen eines weiteren Forschungsprojekts hat Abhijeet Shrotri bereits optische Komponenten wie Linsen und Wellenleiter sowie einige grundlegende Strukturen für die THz-Charakterisierung von verlustarmen Materialien hergestellt. Das Ziel dieser Promotion ist es, diese beiden Technologien zusammenzubringen, um ein additiv hergestelltes Sensorsystem zu entwickeln.    
Bisher ist die simultane 3D-Herstellung und die Untersuchung einer Probe durch ein multispektrales Sensorsystem, das auf diesen beiden Technologien (NIR und THz) basiert, nicht möglich, unter anderem, weil bisher kein 3D-druckbares Material bekannt ist, das als Trägersystem für die unterschiedlichen Sensoren der beiden Technologien eingesetzt werden kann. Deswegen werden im ersten Schritt verschiedene NIR und THz kompatible Materialen auf ihre Eignung getestet und anschließend entsprechende Sensoren additiv hergestellt. Das gedruckte Sensorsystem ist dann eine kostengünstige Alternative beispielsweise für die genaue Untersuchung von organischen und anorganischen Stoffen.