Mobile Nanoroboter für die Mikro- und Nanomanipulation

Abstract:
Mobile Nanopositioniersysteme bzw. mobile Nanoroboter sind eine Alternative zu ortsgebundenen Nanorobotersystemen. Durch die Fähigkeit, in der Ebene frei positionieren zu können, bieten solche Systeme ein hohes Maß an Flexibilität. Mit der Entwicklung mobiler Nanoroboter wird versucht, weitere Anwendungsfelder für Handhabungen im Mikround Nanobereich, vorzugsweise in der Vakuumkammer eines Rasterelektronenmikroskops (REM), zu erschließen. Der vorgestellte Antrieb, basierend auf dem Stick-Slip-Prinzip, arbeitet nahezu verschleißfrei und zeigt auch im offenen Regelkreis ein lineares Verhalten mit minimalen Regelabweichungen. Mit vier Freiheitsgraden (x, y, z, θ) und der Sensorik durch bildgebende Verfahren sind in x, y, θ, Wiederholgenauigkeiten um 10 nm, mit der z-Sensorik Wiederholgenauigkeiten um 30 nm erzielbar. Die erfolgreiche Anwendung im Rasterelektronenmikroskop wird anhand der Manipulation einer Karbon-Nanoröhre nachgewiesen.