Bewegung und Kräfte auf kleinstem Raum – kleiner als ein Zuckerwürfel

In der Diagnostik und Analytik gibt es vor allem im Bereich der Mikrofluidik den Trend zur Miniaturisierung und erhöhter Portabilität bei gleichbleibendem oder gar gesteigertem Funktionsumfang. Sogenannte Lab-on-a-chip-Systeme sollen komplexe Analysen auf kleinstem Raum ermöglichen – smart, handlich und to go. Daran, wie ein solches System durch folienbasierte Miniatur-Aktoren aus Formgedächtnislegierungen in Form von Ventilen und Pumpen noch intelligenter und für ein breites Spektrum an Anwendungen verfügbar gemacht werden kann, arbeitet das Spin-off des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) memetis.

Formgedächtnislegierungen sind metallische Legierungen, die sich im kalten Zustand leicht verformen lassen, zum Beispiel durch Druck. Sobald man sie jedoch erhitzt, etwa durch einen Stromimpuls, gehen sie in ihren Ursprungszustand, in ihr „Formgedächtnis“ zurück. Dabei werden Kräfte und Bewegung erzeugt. Dieses Verhalten nutzt memetis für ihre Arbeit. Ihr Schwerpunkt liegt dabei auf Miniatur-Ventilen, welche die verlässliche Handhabung von Kleinstmengen an Flüssigkeiten ermöglichen. Ein solches Ventil ist etwa 5x5x10 Millimeter groß – also kleiner als ein einzelner Zuckerwürfel. 

Die Technologie von memetis ist vielseitig einsetzbar. War sie zunächst für Analysegeräte und Laborautomatisierung sowie Medizintechnik angedacht, ergeben sich nun auch viele weitere Einsatzfelder. Im Modellbau oder der Industrieautomation etwa – überall dort, wo Schalter und Kabelverbindungen in kleinsten Raum verbaut werden.

Die griechische Göttin Metis steht für Scharfsinn und Wandlungsfähigkeit

Das Team von memetis besteht aus vier Gründungsmitgliedern. Drei der Gründer haben im Rahmen ihrer Promotion am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT umfassende Erfahrung mit Formgedächtnislegierungen gesammelt. Sie sind für die wissenschaftlichen und technischen Aspekte zuständig und haben sich durch den vierten Gründer Unterstützung für den kaufmännischen Bereich der Ausgründung mit ins Boot geholt. Bis August nächsten Jahres werden sie noch gefördert und haben ihren Standort am KIT. Doch sie möchten kein Ingenieurbüro sein, sondern in die konkrete Fertigung gehen.

Das Unternehmen haben sie im Mai 2017 gegründet, doch bisher hängt noch sehr viel Arbeitsaufwand in der Forschung. Eine Handvoll potentieller Kunden hat memetis bereits für ihre folienbasierten Miniatur-Aktoren aus Formgedächtnislegierungen, mit denen zur Zeit Machbarkeitsstudien und Prototypen entwickelt werden. Für einen ersten Kunden geht das Unternehmen auch schon in die Produktion. Anfang 2018 möchten sie dem Kunden 20.000 Aktoren liefern.

Und der Name? Metis, eine Göttin aus der griechischen Mythologie, war für ihren Scharfsinn und ihre Wandlungsfähigkeit bekannt. Sie konnte sich in vielerlei Gestalten verwandeln und sich so lange Zeit vor Zeus verstecken, der sie zur Geliebten wollte. Intelligent und wandlungsfähig, ebenso wie Formgedächtnislegierungen. Smart material mit Memory Effekt – memetis eben!

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Nachgefragt!

Was war Ihr größter Erfolg bisher?
Ein super Erfolg ist es, dass wir bereits jetzt in der frühen Phase einen Kunden haben, der uns sein Vertrauen schenkt, damit wir in die Produktion starten können. Das führt uns direkt zu dem, wo wir hinwollen. Es bringt Herausforderungen mit sich, aber es ist toll, schon so weit gekommen zu sein.

Gab es schon Rückschläge?
Es liegt in der Natur der Sache, dass es oft nicht so schnell geht, wie man es geplant hat und dass man manchmal Umwege gehen muss. Aber es gab eigentlich nichts, wo wir gesagt hätten, dass wir etwas richtig schlecht gemacht oder sehr viel Geld verbrannt haben. Kleinere Probleme gibt es ja oft, doch da konnten wir eigentlich immer gute Lösungen für finden.

Wo soll die Reise hingehen? Was ist das langfristige Ziel?
Was wir alle wollen, ist, dass die Memetis GmbH ein etabliertes, tragfähiges, mittelständisches Unternehmen wird. Wir möchten eine gewisse Fertigungstiefe erreichen. Wann genau das passiert, können wir nicht sagen. Aber was klar ist: wir wollen aus der Fähigkeit, kleiner zu produzieren, neue Anwendungsfelder schaffen.  Einen Schritt weiter gehen, als das, was es in der Gegenwart gibt.

Welche Erwartungen haben Sie an Ihre Teilnahme beim CyberOne?
Es handelt sich ja um DEN Hightech Award in Baden-Württemberg. Die Erwartung ist ganz klar, dass wir uns breit präsentieren und vorstellen können, über unsere bisherigen Grenzen hinaus, in ganz Baden-Württemberg. Wichtig ist uns auch das Feedback der Jury und zu sehen, ob unsere Vision ganzheitlich stimmt und durchdacht ist.