Haben das Audimax in Mikroformat nachgedruckt. Das Gründungsteam PicoShape von links nach rechts: Jasper Helle, Benedikt Hofmeister, Nils Surkamp und Felix Behlau.
So klein kann der größte Hörsaal Deutschlands sein. Gerade einmal 20 Mikrometer, die Größe eines feinen Staubkorns, misst das Audimax aus dem Mikro-3D-Drucker.
Der Mikro-3D-Drucker von PicoShape nutzt einen Diodenlaser. Mit ihm hat das Start-up-Team bereits Strukturen auf Glasfasern gedruckt.
Ausgründung
Kompakter 3D-Drucker für Mikrostrukturen
Picoshape arbeitet an einer Revolution im Mikro-3D-Druck. Der Bund unterstützt die Gründungsidee mit rund 1,1 Millionen Euro.
Der Bedarf an kleinsten und präzisen Bauteilen wächst in vielen Branchen. Sensoren in der Elektrotechnik, Bauteile für die Herstellung von Stents oder chirurgischen Implantaten in der Medizintechnik. Hier kommen Mikro-3D-Drucker zum Einsatz, die reproduzierbare, dreidimensionale Strukturen im Mikrometerbereich erzeugen. An der Ruhr-Universität Bochum entsteht derzeit eine Anlage, die bisherige Mikro-3D-Drucker durch einen innovativen Diodenlaser weiterentwickelt. Dr. Nils Surkamp, Felix Behlau, Dr. Benedikt Hofmeister und Jasper Helle sind die Gründer von PicoShape. Für ihr Start-up-Vorhaben erhält das Team eine mit rund 1,1 Millionen Euro dotierte EXIST-Förderung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).
An der Entwicklung des Druckers sind die Lehrstühle für Photonik und Terahertztechnologie von Prof. Dr. Martin Hofmann sowie für Laseranwendungstechnik von Prof. Dr. Andreas Ostendorf maßgeblich beteiligt, ebenso wie die Fakultät für Wirtschaftswissenschaft. Die Förderung ist am 1. April 2025 gestartet. Unterstützt wird das Team zudem von der WORLDFACTORY der Ruhr-Universität Bochum.
„Momentan ist das Problem, dass herkömmliche Mikro-3D-Drucker mindestens eine halbe Million Euro kosten und ziemlich unflexibel sind“, erklärt Jasper Helle. „Mit den innovativen Diodenlasern, die wir einsetzen, können wir unsere Mikro-3D-Druckanlage weiterentwickeln, den Funktionsumfang erweitern und zudem günstiger anbieten.“
Diodenlaser für günstiges Mikro-3D-Printing
PicoShape entwickelt einen Mikro-3D-Drucker, der mit 2-Photonen-Polymerisation (2PP) und Diodenlasern arbeitet. 2PP ist das 3D-Druckverfahren mit der höchsten Auflösung und schafft Details von unter 100 Nanometern. So hoch, dass das Team den größten Hörsaal Deutschlands, das Audimax der Ruhr-Universität, in der Größe eines feinen Staubkorns nachdrucken konnte. „In unserem vergangenen Forschungsprojekt konnten wir zeigen, dass die 2PP abseits von den herkömmlichen Laserquellen auch mit sehr kompakten, hochintegrierten Diodenlasern möglich ist. Und das bei gleichen Prozessgeschwindigkeiten“, erklärt Nils Surkamp. „Die erreichten Ergebnisse insbesondere im Hinblick auf die Schreibgeschwindigkeit wurden zuvor noch von Expertinnen und Experten für unwahrscheinlich gehalten.“
Diodenlaser sind viel kleiner als herkömmliche Laser. Sie besitzen eine 1000-fach kleinere Pulsspitzenleistung. Dadurch ermöglichen sie eine rund 100-mal energieeffizienteren und auch schnelleren Mikro-3D-Druck. Die PicoShape-Anlage weist zudem eine geringere Größe auf als übliche Mikro-3D-Drucker und lässt sich flexibler ansteuern. Dadurch seien erweiterte Funktionen auf kleinerem Bauraum möglich, so Felix Behlau. „PicoShape fungiert somit als Enabler, um Forschenden weltweit den Zugang zu 2PP zu erleichtern.“
Mit EXIST zum marktfähigen Produkt
Mit der EXIST-Förderung beginne nun für das Team eine entscheidende Phase, sagt Jasper Helle. „Die EXIST-Förderung bietet uns die einmalige Chance, unseren bisherigen Demonstrator gezielt zu einem marktfähigen Produkt weiterzuentwickeln und die notwendigen Strukturen für ein nachhaltiges Geschäftsmodell aufzubauen.“ Gleichzeitig profitiere das Team von einem individuellen Coaching und dem Zugang zu einem breit aufgestellten Unterstützungsnetzwerk aus Expertinnen und Experten, das bei technologischen, betriebswirtschaftlichen sowie strategischen Fragestellungen hilft.
Ein zentraler Fokus soll im Förderzeitraum auf den Prototypen gelegt werden. „Wir wollen wertvolles Feedback aus der Praxis gewinnen, um unsere Technologie gezielt weiterzuentwickeln“, sagt Jasper Helle. Kooperationen sollen im besten Fall Verkaufschancen ergeben und ein Druckservice soll den einfachen Zugang zur neuen Technologie ermöglichen. Auch die Sichtbarkeit des Start-ups will das Team durch öffentliche Auftritte ausbauen. „Kurz gesagt: Wir nutzen die nächsten 24 Monate nicht nur zur technischen Weiterentwicklung, sondern auch, um unsere Idee in die Welt zu tragen und ein solides Fundament für den Markteintritt zu schaffen“, so Jasper Helle. Für ihre neue Methode, dreidimensionale Objekte im Mikrometer-Bereich zu drucken, wurde das Team bereits im vergangenen Jahr als Top-3-Startup der Ruhr-Universität Bochum ausgezeichnet.
