Dezember 2021

Simon Schwarz (Doktorand der AG alp) präsentiert Forschungsergebnisse auf dem 11. Workshop zur Laserbearbeitung von Glaswerkstoffen. In einem eingeladenen Beitrag mit dem Titel „Präzise Mikromaterialbearbeitung von Gläsern mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung“ stellt Simon Schwarz Arbeiten der AG Angewandte Lasertechnik und Photonik (AG alp) am Laser Zentrum Hannover (LZH) vor. Die Veranstaltung fand in Kooperation mit dem Bayerischen Laserzentrum (blz), Erlangen, statt.

November 2021

Gian-Luca Roth hat seine Promotionsprüfung in Kooperation mit der Ruhr-Universität Bochum summa cum laude absolviert.

Mit Auszeichnung (summa cum laude) hat Gian-Luca Roth seine Promotion zum Dr.-Ing. an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) abgeschlossen. Seine Dissertationsschrift trägt den Titel „Volumeninterne Ultrakurzpulslaser-bearbeitung Transparenter Polymere“. Seine Forschungs­arbeiten dazu betreute Prof. Dr. Ralf Hellmann, der die Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik der TH Aschaffenburg leitet, in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik von Prof. Dr. Esen an der RUB.
Gian-Luca Roth absolvierte zunächst sein Bachelorstudium zum Wirtschaftsingenieur mit dem Schwerpunkt Mikrosystemtechnik sowie sein Masterstudium der Elektro- und Informationstechnik an der Technischen Hochschule Aschaffenburg und war anschließend als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik (AG alp) von Professor Hellmann tätig.

Oktober 2021

Forscher der AG alp veröffentlichen Forschungsergebnisse im Fachjournal Laser & Photonics Review, einer der Top-gerankten Wissenschaftsjournale mit hohem Impact Faktor von >13. Die Arbeiten unter dem Titel „Polymer Photonic Crystal Waveguides generated by Femtosecond Laser“ zeigen erstmalig die Herstellung integriert, planar-photonischer Kristallwellenleiter, die im Zuge innovativer photonischer Bauelemente und Quantentechnologien diskutiert werden.
Laser&Photonics Review, 2021, doi: 10.1002/lpor.202100215

Oktober 2021

Steffen Hessler hat seine Promotionsprüfung zum Dr.-Ing. mit Auszeichnung absolviert

Am 28.10.2021 hat Herr Steffen Hessler seine Promotionsprüfung zum Dr.-Ing. an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit sehr gutem Erfolg und dem Prädikat summa cum laude absolviert. Das Thema seiner Dissertation lautet „Polymeroptische integrierte Systeme“, wobei sich die wissenschaftliche Arbeit transdisziplinär zwischen der Mikrosystemtechnik, Photonik und Biosensorik einordnet. Die Mitglieder der Promotionskommission waren Prof. Dr.-Ing. Schmauß (FAU), Prof. Dr. Hellmann (TH Aschaffenburg), Prof. Dr. Schade (TU Clausthal und Fraunhofer Heinrich Hertz Institut), Prof. Dr.-Ing. Castiglione (FAU) und Prof. Dr.-Ing. Witzigmann (Kommissionsvorsitzender, FAU).

Herr Hessler studierte zunächst Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) mit Schwerpunkt Mikrosystemtechnik und Elektro- und Informationstechnik (Master) an der Technischen Hochschule Aschaffenburg und arbeitete anschließend als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik von Prof. Hellmann.

Aus den hochwertigen wissenschaftlichen Ergebnissen seiner Tätigkeit entstand neben einer Vielzahl an wissenschaftlichen Publikationen und Konferenzbeiträgen unter anderem in den USA und Japan auch ein Patent zur hochsensitiven Optischen Sensorik.

September 2021

Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert TH bei der Entwicklung von Lab-on-Chips für den Einsatz in der Medizin mit fast 940.000 Euro

Die Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik (AG alp) der TH Aschaffenburg intensiviert ihre Forschungen im Bereich polymerer Lab-on-Chip-(LOC)-Systeme für medizinische Anwendungen. Unterstützt wird das Vorhaben, das in Kooperation mit zwei Biotechnologie­unternehmen aus Bayern und Thüringen sowie einem Produktions­maschinenhersteller für die Elektronikindustrie aus Hessen durchgeführt wird, vom BMBF mit einer Fördersumme von 937.500 Euro. Das Forschungsprojekt reiht sich ein in den jüngst an der TH Aschaffenburg aufgebauten Forschungsschwerpunkt zur Lasermikrobearbeitung für die Elektrotechnik der Zukunft (LEZ@THAB), in dem die Arbeitsgruppen der Professoren Bochtler, Hellmann, Kaloudis und Teigelkötter interdisziplinär zusammenarbeiten.

Übergeordnetes Ziel ist die Ultrakurzpulslaserbasierte Elektrifizierung polymerer Lab-on-Chips durch Metall-Nanopartikel im Sinne eines Laserdirektschreibens metallischer Leiterbahnen. Hierzu entwickeln und optimieren die Aschaffenburger Forscher eine innovative Prozesskette. Sie erarbeiten grundlegendes materialwissenschaftliches Verständnis zur Zusammensetzung, Struktur und den Eigenschaften der erzeugten Leiterbahnen und demonstrieren das Potential des Verfahrens an elektrisch ansteuerbaren polymerbasierten mikro-opto-fluidischen LOC.

Neue LOC-Systeme sollen dazu beitragen, Krankheiten und Erreger zu bestimmen

Technologie und Anwendung von LOC sind bereits heute prominente Wegbereiter für Healthcare-Produkte in der Diagnostik von Krankheiten und Identifikation von Erregern. Dabei haben neben den klassischen Materialien Silizium und Glas jüngst auch Polymere Einzug in die Praxis gehalten. Für die weitere Funktionsintegration und Systemtechnik ist dabei eine elektrische Funktionalisierung polymerer Mikrosysteme zwingend notwendig. „Da konventionelle Metallisierungsverfahren bei Polymersubstraten jedoch nur begrenzt einsetzbar sind, besteht dringender Bedarf an neuen, materialschonenden und flexiblen Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiterbahnen auf dieser Materialklasse. Diese Lücke soll hier mit einem laserbasierten Prozess geschlossen werden“, erklärt Prof. Dr. Ralf Hellmann, der an der Technischen Hochschule Aschaffenburg die AG alp leitet.

August 2021

Im Rahmen der Entwicklung polymerer photonischer Mikrosysteme hat die AG alp neueste Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Optical Materials Express" veröffentlicht. Im Beitrag "Micromilling-assisted fabrication of monolithic polymer ridge-type waveguides with integrated photonic sensing structures" wird erstmal eine Verfahrenskette aus Mikrofräsen und Lasermodifikation optischer Polymere zur Herstellung monolithischer Sensorikelemente demonstriert. Die dabei realisierten optischen Wellenleiter, Bragg-Gitter und Fabry-Pérot Kavitäten zeichnen sich dabei u.a. durch eine sehr hohe Nachweisempfindlichkeit in der Brechungsindexsensorik aus (Optical Materials Express, 2021, doi: 10.1364/OME.425778).

Juli 2021

Den Forschern der AG alp gelingt die Elektrifizierung und damit elektrische Funktionalisierung integrierter polymeroptischer Sensoren durch Kupfer-Nanopartikel und einem reduktiven Sinterschritt mittels Femtosekundenlaser. Der beachtenswerte Beitrag mit dem Titel „Tunable Bulk Polymer Planar Bragg Gratings Electrified via Femtosecond Laser Reductive Sintering of CuO Nanoparticles“ wurde vom international namhaften Fachjournal Advanced Optical Materials als Coverstory prämiert (doi 10.1002/adom.202002203).

Juli 2021

Die AG alp publiziert Forschungsergebnisse zur hochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie - Super-Resolution Mikroskopie - in Kooperation mit der Universität Bielefeld. In ihrem Artikel „Large field of view super-resolution optical microscopy based on planar polymer waveguides“, erschienen im Fachjournal ACS Photonic, demonstrieren die Forscher kontrastreiche Bildgebung mit einer Auflösung von 60 Nanometer (doi 10.1021/acsphotonics.1c00914).

Juli 2021

Ein bildgebendes Echtzeit-Polarimeter zur Messung mechanischer Spannungen in Glas, Kunststoff und anderen transparenten Materialien erweitert das Messtechnik-Portfolio der AG alp. Für die Forschungsarbeiten im Kontext polymeroptischer Werkstoffe und polymeroptischer Sensorik ermöglicht das Messgerät der Aschaffenburger Arbeitsgruppe tiefergehende materialwissenschaftliche Forschungen.

Juni 2021

Masterabsolvent erhält für seine in der AG alp angefertigte Masterarbeit den Friedrich-Dessauer-Preis des VDE Rhein-Main e.V. Daniel Franz entwickelt hochdynamisches Laserstrahlablenkungssystem mit Galvanometerscanner und akusto-optischen Deflektoren, um die Effektivität von Laserbohrprozessen in der Elektronikfertigung zu erhöhen.

Mai 2021

Mit dem Abschluss ihres kooperativen BMBF-Projektes demonstrieren die Forscher der AG alp mit ihren Industriepartnern erfolgreiche bioanalytische Nachweise mit eigens entwickelten und in Aschaffenburg hergestellten polymeroptischen, planaren Sensoren. Die Ergebnisse wurden jüngst in der Zeitschrift Sensors unter dem Titel „Deep UV formation of long-term stable optical Bragg Gratings in epoxy waveguides and their biomedical sensing potentials“ veröffentlicht (doi 10.3390/s21113868).

April 2021

Im Zuge von Industrie 4.0 und Ressourcenmanagement erlangt die Prozesssensorik und Prozessautomatisierung in der Lasermaterialbearbeitung enormen Stellenwert. Die AG alp stellt dazu neue Ergebnisse zur Anwendung Künstlicher Intelligenz in ihrem Fachartikel „Laser cut interruption detection from small images by using convolutional neural network“ im Fachjournal Sensors vor (doi 10.3390/s21020655).

März 2021

Die umfassenden F&E-Arbeiten der AG alp im Bereich der laserbasierten Optikherstellung, die jüngst auf verschiedenen internationalen Optikveranstaltungen für reges Interesse gesorgt haben, wurde vom Fachjournal Applied Sciences als Titelstory der online verfügbaren Zeitschrift gewählt. Dies unterstreicht erneut die Qualität der hochaktuellen Forschungsergebnisse der Aschaffenburger Arbeitsgruppe.

März 2021

Hybridverbindungen zwischen Kunststoffen und Metallen stehen in letzter Zeit aufgrund des zunehmenden Leichtbaus immer mehr im Fokus. Für die Serienproduktion ist daher eine gut automatisierbare Fügetechnik gefordert, die mechanisch sehr hochwertige Verbindungen liefert. Das thermische Direktfügen kann diesen Anforderungen gerecht werden und kommt gleichzeitig auch komplett ohne potenziell alterungsanfälligen Klebstoff aus. Für einen breiten Einsatz muss aber noch die Stärke des Stoffschlusses und des darauf aufbauenden Form- und Kraftschluss verbessert werden. Im neu gestarteten Forschungsvorhaben verfolgt das Süddeutsche Kunststoffzentrum und die AG alp deshalb hierfür Verbesserungsansätze.
„Mittel additiver Fertigung, konkret dem Laserschmelzverfahren, besteht das Ziel darin konkrete Möglichkeiten für wirksame Oberflächenstrukturierungen der Metallfügepartner zu entwickeln sowie dominierende Einflussgrößen und Prozessparameter beim Herstellungs- und Direktfügeprozess zu ermitteln und so eine optimale Gestaltung des Fügeprozesses zu ermöglichen“, erläutert Dr. Benedikt Adelmann von der AG alp.
Das Forschungsprojekt wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) über das Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Februar 2021

Der jüngst erschienene Artikel “Compact Beam Homogenizer Module with Laser-Fabricated Lens-Arrays” wurde im Februar als Titelstory des Wissen­schafts­journals Applied Science ausgewählt.
In dem Fachartikel geht es um die laserbasierte Herstellung eines Optik­moduls zur Strahl­homo­geni­sierung. Dabei kommt eine durch die AG alp entwickelte, rein laserbasierte Prozess­kette in Kombination mit der Mikrostereolithographie (3D-Druck) zum Einsatz. Dabei besticht insbesondere die entwickelte schnelle Herstellung kundenspezifischer Mikrooptiken im Sinne eines Rapid-Prototyping, das innerhalb einer halbe Stunde eine fertige, individualisierte Optik liefert.
Appl. Sci. 2021, 11(3), 1018; doi:10.3390/app11031018

Januar 2021

Mit insgesamt 270.000 € wird die Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik (AG alp) für Forschungsarbeiten zur Sensorik und den optischen Eigenschaften spritzgegossener Polymere gefördert. Neben technologischen Forschungsarbeiten zur Gassensorik, grundlegenden materialwissenschaftlichen Untersuchungen u.a. zur optischen Anisotropie werden Konzepte entwickelt, spritzgegossene Polymerchips für die Sensorik gezielt für messtechnische Aufgaben in der Mikrosystemtechnik zu qualifizieren. Die Projekte werden in Kooperation mit Unternehmen aus Unter- und Mittelfranken durchgeführt.

Januar 2021

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BmBF) fördert ein Zentrum für digital vernetzte, laserbasierte Fertigung der Aschaffenburger Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik (AG alp). Das Zentrum wird am Technologietransferzentrum ZeWiS der TH Aschaffenburg am Standort des Industrie Center Obernburg (ICO) aufgebaut.
Die Umsetzung der Digitalisierung weist für das am Bayerischen Untermain stark ausgeprägte, produzierende Gewerbe höchste Relevanz auf. Um dieser Aufgabe gerecht zu werden, wird am ZeWiS eine hochinnovative, laserbasierte Prozesskette aus unterschiedlichen Produktionsmaschinen, Sensoren und Messgeräten erstmals mit einem digitalen Abbild für Forschungszwecke verbunden. Die häufig getrennten physischen und digitalen Welten werden so auf einem Shopfloor zusammengeführt und visualisiert. Neben der Forschung an effizienten laserbasierten Fertigungsprozessen und Sensorikkonzepten schafft dieses Konzept daher die Möglichkeit, dass Forschungsgruppen auch aus anderen Disziplinen der Informations- und Arbeitswissenschaften ihr Handwerkzeug auf dem Shopfloor vorfinden und interaktiv gemeinsam forschen können und eben nicht nur Laseringenieure, Produktionstechniker und Werkstoffwissenschaftler.

Januar 2021

Mit Blick auf die prioritären Zukunftsaufgaben der Hightech Strategie HTS2025 stellen Werkstoffe und deren fertigungstechnische Bearbeitung die Grundlage für Innovationen in der Elektrotechnik dar. An dieser Stelle setzt der neue Forschungsschwerpunkt zur „Lasermikrobearbeitung für die Elektrotechnik der Zukunft“ (LEZ@THAB) mit dem Ziel an, innovative laserbasierter Fertigungsverfahren für funktionale Werkstoffe und neuartige Bauelementefunktionen zu entwickeln. Der Schwerpunkt wird von vier Arbeitsgruppen der TH Aschaffenburg getragen. Der Laser meistert dabei als zentrales Werkzeug technologische und fertigungstechnische Herausforderungen und ermöglicht zukunftsträchtige Funktionen.