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Técnica de microsistemas
Tecnología
La técnica de microsistemas (Mikrosystemtechnik, MST) produce (sub)sistemas técnicos cuyas estructuras definidoras de funciones se extienden al sector micrométrico. Combina métodos de microelectrónica, micromecánica, microfluídica y microóptica, aunque también desarrollos de la informática, biotecnología y nanotecnología, unificando los desarrollos y las estructuras de estos sectores en nuevos sistemas.

En estos sistemas actúan sensores, actores y procesamiento de datos simultáneamente. Un ejemplo prominente son los sensores ópticos en los ratones inalámbricos, o también los cabezales de impresión Bubble-Jet de las impresoras modernas que combinan inyectores micrométricos con elementos calentadores, en parte incluso con inteligencia propia en el cabezal de impresión. Otros ejemplos de aplicación son los sensores de aceleración para la activación de airbags, sensores giratorios para barras antivuelco, instrumentos quirúrgicos de invasión mínima como sistemas endoscópicos o sensores químicos para el control alimentario. Otro sector de la MST es la técnica de microprocedimientos que se ocupa de los procesos físicos y/o químicos que transcurren en los aparatos microestructurados.

La MST se ocupa del diseño y la fabricación de conmutadores microelectrónicos y componentes micromecánicos y microópticos en materiales semiconductores como el silicio cristalino o el arseniuro de galio. La MST también se ocupa de la producción con otros materiales como materiales sol-gel y plásticos en escalas micrométricas, como por ejemplo la fabricación de estructuras micromecánicas en la técnica LIGA o la producción de sistemas con 3D-CSP (chip size packaging tridimensional) y RMPD (rapid micro product development, fabricación en serie sin herramienta de microcomponentes).

Máxima posición tecnológica
La técnica de microsistemas (MST) es una historia de éxito y Alemania - especialmente Baden-Württemberg -, el motor de esta innovación. Los marcapasos, los biochips, el material de la cirugía mínimamente invasiva, los airbags o los móviles son sólo algunas de las conocidas aplicaciones detrás de las cuales se esconde la técnica de microsistemas. Éstas les regalan a los ingenieros no sólo el reconocimiento social, sino también unas buenas perspectivas de empleo. Los pronósticos parten de un crecimiento anual de la técnica de microsistemas de alrededor del 20 por ciento. La comercialización y el uso industrial de las microtecnologías están en plena marcha. Deben reconocerse oportunidades especiales en Baden-Württemberg en la industria automovilística y en las ciencias de la vida. Las redes apoyan sobre todo a las pequeñas y medianas empresas a través de cooperaciones con la investigación y facilitan el salto a la miniaturización. Los institutos de investigación orientados a la aplicación se muestran como socios indispensables en la realización de nuevos productos microtécnicos.

Análisis
Densidad industrial
En Baden-Württemberg están representados de forma excelente todos los sectores de aplicación relevantes para la técnica de microsistemas, así como los suministradores de material y aparatos. En este campo, la región forma parte de los líderes de Alemania. La industria de Baden-Württemberg se caracteriza por su elevada competitividad en el sector de la técnica de microsistemas.
Recursos humanos
Baden-Württemberg cuenta con una estupenda infraestructura de investigación y aprendizaje, y dispone de centros de investigación de renombre - tanto de investigación básica como orientados a la aplicación. La región figura dentro del grupo líder en cuanto a graduados en técnica de microsistemas y puestos de trabajo (trabajadores profesionales bien formados como ingenieros en técnica de microsistemas).
Potencial del mercado
La base de partida y de datos para la valoración de los diferentes mercados sectoriales en Baden-Wurtemberg es el nexo del análisis del mercado para los sistemas micro electro-mecánicos (MEMS) y microsistemas III, 2005. El mercado sectorial se entiende aquí como una combinación de un tipo de producto con un campo de aplicación específico, p. ej., sensores de aceleración para la industria automovilística.

Baden-Württemberg cuenta con una buena posición competitita relativa en los siguientes campos:

  • Tecnología de sensores en técnica de microsistemas para automóviles
  • Tecnología de actores para la automatización
  • Tecnología de sensores en técnica de microsistemas para la medición, el control, la regulación
  • Tecnología de actores para la técnica médica
  • Tecnología de actores para la biología y las ciencias de la vida

Este resultado corresponde a la situación real de los fabricantes de técnica de microsistemas de Baden-Württemberg así como su posición competitiva internacional. Así, con Robert BOSCH se encuentra asentada en Baden-Württemberg la empresa líder a nivel mundial de tecnología de sensores en técnica de microsistemas para el sector automovilístico. Algunas de las empresas descatadas productoras de técnica de microsistemas para la metrología son Endress+Hauser y Sick. Las empresas GreinerBioOne, Storz, Aesculap y Applied Sensor cuentan como representación de productores de técnica de microsistemas e investigación en medicina, biología y ciencias de la vida.

A continuación se detallan los mercados sectoriales emergentes con una buena posición relativa en competitividad de Baden-Württemberg:

  • Microfluídica/análisis bioquímico para biología y ciencias de la vida
  • Microfluídica/análisis bioquímico para la aeronáutica, la defensa y la seguridad
  • Tecnología de sensores en técnica de microsistemas/técnica óptica de microsistemas para la medición, el control, la regulación
  • Tecnología de actores para la biología y las ciencias de la vida
  • Dosificación de medicamentos para la técnica médica
  • Tecnología de sensores en técnica de microsistemas para la aeronáutica, la defensa y la seguridad

Investigación y desarrollo

El desarrollo industrial de aplicación es el punto fuerte del fomento económico y tecnológico de la región de Baden-Württemberg. En este marco de formento hay que destacar, entre otros, a los Institutos de la Sociedad Hahn-Schickard: el Instituto para la Técnica de Micromontaje (Institut für Mikroaufbautechnik, HSG-IMAT), en Stuttgart, y el Instituto para la Técnica Microscópica e Informativa (Institut für Mikro- und Informationstechnik, HSG-IMIT), en Villingen-Schwenningen. Ambos institutos dan ocupación a cerca de 100 trabajadores obtuvieron el año pasado un presupuesto total de 8,3 millones de euros. Ambos institutos generan una parte de sus proyectos en continuo crecimiento directamente de la industria. Incluso se encuentran en situación de producir series pequeñas y medianas de componentes microtécnicos según las escalas industriales.

El HSG-IMIT acaba de desarrollar nuevos campos de investigación prometedores - asimismo con el fomento a través de la región de Baden-Württemberg: sistemas de energía autosuficiente, técnica micromédica y sistemas microestructurados. Para ello se han contratado expresamente a 18 nuevos trabajadores.

Entre los líderes de la tecnología hay que contar también al Instituto de Técnica de Microsistemas (Institut für Mikrosystemtechnik, IMTEK) de la Universidad de Friburgo. Con 18 cátedras y 300 trabajadores, el IMTEK ha crecido hasta convertirse en la mayor facultad europea de su especialidad. Los científicos del IMTEK abarcan prácticamente todos los aspectos relevantes de la técnica de microsistemas, desde la microelectrónica hasta los sensores pasando por la microtécnica biomédica. En el IMTEK hay que resaltar especialmente que: El instituto no destaca únicamente por su trabajo científico, sino que presta además un apoyo profesional en la aplicación de productos concretos. En este caso, el IMTEK coopera con empresas como Aesculap, Applied Biosystems, DaimlerChrysler, Endress & Hauser, GeneScan, Nova Biomedical, Micronas, Medisense, Roche, Sick o STEAG microParts.

El Centro de Investigación de Karlsruhe (Forschungszentrum Karlsruhe, FZK) es uno de los pioneros mundiales en la técnica de microsistemas. Actualmente, el FZK pone en foco la interfaz de la técnica de microsistemas y nanotecnología - un campo de futuro que dará impulsos esenciales a las innovaciones técnicas en muchos sectores industriales. A este campo le corresponde un papel clave en la implantación de funcionalidades adicionales y materiales y efectos novedosos. El FZK considera la técnica de microsistemas y la nanotecnología como dos disciplinas complementarias entre sí de la miniaturización en la ciencia y la técnica. La nanotecnología permite el acceso a efectos hasta ahora inutilizados y completamente novedosos. La técnica de microsistemas posibilita la creación de soluciones de sistemas completas a través de su marcada capacidad sistemática. El programa de nanosistemas y microsistemas del FZK tiene como meta desarrollar soluciones aplicables.

Otros centros de investigación y escuelas superiores de Baden-Württemberg:

 

Enlaces a centros de investigación:

Universidad Albert-Ludwigs/IMTEK (Albert-Ludwigs-Universität/IMTEK)
Centro de Investigación de Karlsruhe (Forschungszentrum Karlsruhe)
Instituto Fraunhofer de Técnica de la Producción y Automatización (Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, IPA)
Sociedad Hahn-Schickard (Hahn-Schickard-Gesellschaft)
Escuela Superior de Esslingen (Hochschule Esslingen)
Escuela Superior de Furtwangen (Hochschule Furtwangen)
Instituto de Microelectrónica de Stuttgart (Institut für Mikroelektronik Stuttgart, IMS)
Universidad de Stuttgart (Universität Stuttgart)

Estructuras de red
Con el fin de posicionar mejor la técnica de microsistemas en el mercado y de centran las fuerzas, las redes intervienen visiblemente a favor de una mejor conexión entre la investigación y la industria.

La Asociación de Técnica de Microsistemas de Baden-Württemberg (Verein Mikrosystemtechnik Baden-Württemberg) fue fundada a iniciativa del Ministerio de Economía de Baden-Wurtemberg por parte de 16 empresas e instituciones. Su objetivo es vincular estrechamente las actividades científicas e industriales. La MST BW organiza la interconexión dentro y fuera de Baden-Württemberg, workshops y grupos de trabajo interdisciplinares y ofertas de formación y perfeccionamiento. La asociación entabla proyectos estratégicos multivalentes y de fomento y apoya a las empresas en su puesta en marcha.

Otras redes de Baden-Württemberg:

Empresas / centros de investigación
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Ferias
Estas son las ferias de Baden-Württemberg que tienen como referencia la técnica de microsistemas:

 Calendario de ferias
 
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