Forschungsthemen des IWE1
Seit 2018 wird das Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 1 von Prof. Dr. rer. nat. Sven Ingebrandt geleitet, der damit begonnen hat, die Forschungsinteressen und Anwendungen auszuweiten. Derzeit umfasst das Institut vier Arbeitsgruppen, die von Prof. Sven Ingebrandt, Prof. Uwe Schnakenberg, Dr. Vivek Pachauri und Dr. Xuan-Thang Vu geleitet werden. Die von den Gruppen bearbeiteten Forschungsthemen sind je nach konkretem Schwerpunkt entweder gruppenspezifisch oder übergreifend. Generell hat die Arbeit des Instituts einen stark interdisziplinären Charakter, der Bereiche der Natur- und Ingenieurwissenschaften einschließt. Das Institut wächst stetig und besteht derzeit aus etwa 50 Postdocs, Doktoranden, Studenten und Infrastrukturmitarbeitern aus mehr als 15 Ländern.
Die Forschungsagenda des IWE1 hat einen starken Fokus auf die Entwicklung von Mikro- und Nanosystemen für Biomedizin, Biowissenschaften, Umweltsensorik und Industrie 4.0-Anwendungen. Ein wichtiger Aspekt ist die Entwicklung und Nutzung von Silizium, 2D-Materialien, Heterostrukturen, Verbundwerkstoffen und leitfähigen Polymeren als dünne Schichten und als nanoskalige Wandler für elektronische und optoelektronische aktive Elemente in Mikro- und Nanosystemen. Darüber hinaus beschäftigen sich unsere Forscher mit grundlagenwissenschaftlichen Aspekten mit besonderem Schwerpunkt auf Materialkombinationen in neuartigen Sensoren. In diesem Zusammenhang liegen unsere Hauptaktivitäten in der Kopplung biologischer Systeme (z.B. lebende Zellen, zelluläre Kompartimente wie Membranen, Proteine, Antikörper und DNA) mit technischen Systemen zur Entwicklung "intelligenter" Implantate, Prothesen und mikrofluidischer Systeme für die Biotechnologie und biomedizinische Diagnostik. Für diese Anwendungen werden induktive und telemetrische Ausleseprinzipien verwendet.
Die Forschungsarbeiten des Instituts werden in Zusammenarbeit mit zahlreichen nationalen und internationalen Partnern durchgeführt. Eine der stärksten internationalen Verbindungen besteht mit dem Tokyo Institute of Technology, für das Prof. Sven Ingebrandt als Vertreter der RWTH tätig ist.
Die Entwicklung von Mikro- und Nanosystemen, Dünnschichttechnologien, Mikromechanik, Mikrogalvanik, Nanoimprint-Lithographie sowie fortschrittliche Packaging-Technologien sind infrastrukturell auf 1.600 m2 Reinraumtechnik im Zentrallabor für Mikro-Nanotechnologie der RWTH konzentriert. Ergänzt wird diese Infrastruktur durch interdisziplinäre Technologielabore auf rund 400 m2, darunter Elektronik- und Biosensoriklabore sowie ein S1-Zellkulturlabor für elektrophysiologische und Zell-Sensor-Kopplungsexperimente.