Sergej Fatikow - Böcker

“What I want to talk about is the problem of manipulating and controlling things on a small scale” stated Richard P. Feynman at the beginning of his visionary talk “There´s Plenty of Room at the Bottom”, given on December 29th 1959 at the annual meeting of the American Physical Society at the California Institute of Technology. Today, almost half a century after this first insight into unlimited opportunities on the nanoscale level, we still want – and have to – talk about the same issue. The problem identified by Feynmann turned out to be a very difficult one due to a lack of understanding of the underlying phenomena in the nanoworld and a lack of suitable nanohandling methods. This book addresses the second issue and tries to contribute to the tremendous effort of the research community in seeking proper solutions in this field. Automated robot-based nanomanipulation is one of the key challenges of microsystem technology and nanotechnolgy, which has recently been addressed by a rising number of R&D groups and companies all over the world. Controlled, reproducible assembly processes on the nanoscale will enable high-throughput manufacturing of revolutionary products and open up new application fields. The ultimate goal of these research activities is the development of automated nanomanipulation processes to build a bridge between existing precise handling strategies for micro- and nanoscale objects and aspired high-throughput fabrication of micro- and nanosystems.

Die Mikrorobotik als Bestandteil der Mikrosystemtechnik hat in letzter Zeit große Auf­ merksamkeit auf sich gezogen und wird als eine der Schlüsseltechnologien mit großem Anwendungspotential betrachtet. Trotz des wachsenden Interesses findet man aber kaum ein Buch, in dem gleichermaßen alle wichtige Bestandteile dieser fortgeschrittenen, breit gefächerten Technologie behandelt worden wären. Das vorliegende Buch ist ein Versuch, diese Lücke zu schließen und zum ersten Mal eine systematisierte Gesamtsicht auf die Mikroroboter- und Mikromontageproblematik zu gewinnen. Auf die wichtigsten Aspekte dieser stark expandierenden Forschungsbereiche wird im Buch detailliert eingegangen. Die bereits erzielten praktischen Ergebnisse werden durch zahlreiche Beispiele veranschaulicht. Das Buch soll für alle Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industrieunterneh­ men interessant sein, die die Wichtigkeit der Mikrosystemtechnik und Mikrorobotik für Entwicklung moderner Produkte rechtzeitig erkannt haben und in diese Technologie einsteigen wollen bzw. auf dem Gebiet bereits aktiv sind. Mein übergeordnetes Ziel ist dabei, eine Übersicht über die zahlreichen vorhandenen Ideen und Probleme zu präsentieren, die auch für den Leser mit wenigen Vorkenntnissen verständlich ist. Die Leser, die diese junge Wissenschaft zum ersten Mal kennen lernen wollen, werden problemlos den größten Teil des präsentierten Stoffes verarbeiten können, denn alle notwendigen technischen Erklärungen wurden ohne einen, in diesem Fall überflüssigen "Tiefgang" gehalten. Jedoch sind minimale technische Vorkenntnisse in Informatik, Physik und Chemie wünschenswert. Damit wird dem Leser auch die technische Hinter­ grundinformation, die besonders massiv bei der Präsentation vonImplementierungs­ ergebnissen zum Vorschein kommt und manchmal auch nur "zwischen den Zeilen" abzulesen ist, nicht entgehen.

Microsystem technology (MST) integrates very small (up to a few nanometers) mechanical, electronic, optical, and other components on a substrate to construct functional devices. These devices are used as intelligent sensors, actuators, and controllers for medical, automotive, household and many other purposes. This book is a basic introduction to MST for students, engineers, and scientists. It is the first of its kind to cover MST in its entirety. It gives a comprehensive treatment of all important parts of MST such as microfabrication technologies, microactuators, microsensors, development and testing of microsystems, and information processing in microsystems. It surveys products built to date and experimental products and gives a comprehensive view of all developments leading to MST devices and robots.