„Meine Doktoranden durften nicht gehen, ohne etwas auf dem Tisch zu hinterlassen“

Ein Pionier im Design von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) mit einer zusätzlichen Leidenschaft für alles Mechanische, ein Pragmatiker und ein sehr guter Lehrer. Das ist Professor Bob Puers in einer Nussschale. Er wurde für seine hervorragende MEMS-Ausbildung zum Dozenten des Jahres 2018 gewählt.

Ein kurioser Kurs mit einem überwältigenden Feedback der Teilnehmer – so beschreibt Bob Puers den MEMS-Schulungskurs, den er 2018 für eine Gruppe von fünfzehn Industrievertretern aus Pakistan gehalten hat. Puers: „Der Kurs fand in China statt, weil es Schwierigkeiten mit dem Austausch von Pakistanern gab. Die Teilnehmer waren alle extrem lernwillig. Ich habe diesen Eifer und auch die besonders gute Interaktion mit der Gruppe sehr geschätzt. Wir hatten eine Menge Diskussionen auf sehr hohem Niveau.“

In ihrem Feedback sagten die Teilnehmer über Puers: „Es war eine ausgezeichnete Schulung, sowohl was den Inhalt als auch die Präsentation angeht. Der Dozent hat die aufgeworfenen Fragen hervorragend beantwortet“ und „Die Art und Weise, wie der Professor unterrichtet, ist außerordentlich gut.“ Dieses positive Feedback führte zu einer Bewertungsnote von 9,8 von 10 und dem Titel „Dozent des Jahres 2018„. Puers ist bescheiden über seinen Beitrag und weist darauf hin, dass all das Lob wahrscheinlich auf zufällige Umstände zurückzuführen ist. Wenn er jedoch seine Art zu lehren und sein Wissen über mikroelektromechanische Systeme (MEMS) erklärt, ist es leicht zu verstehen, wie er den Titel verdient hat.

Bob Puers hat seine Doktoranden immer dazu angeregt, ein Gerät zu bauen.

Der Wissenschaftler

Puers‘ MEMS-Erfahrung geht auf sein Studium der Elektrotechnik zurück. Er war sehr an der Forschung interessiert und hatte eine besondere Leidenschaft für alles Mechanische. Als er mit Raoul Vereecken, einem Urologen an der Universitätsklinik in Leuven, in Kontakt kam, beschäftigte er sich mit der Entwicklung von tragbarer, implantierbarer medizinischer Elektronik. Er setzte seine Karriere in diesem Bereich fort und gründete 1988 seine eigene Forschungsgruppe an der KU Leuven. Schon bald verfügte er über einen eigenen Reinraum, in dem er Geräte wie Drucksensoren, Beschleunigungsmesser und Durchflusssensoren herstellte.

In seiner Forschung konzentrierte sich Puers auf die Anwendung medizinischer implantierbarer Elektronik und die Entwicklung von Technologien zur Herstellung von Sensoren – er war schon immer motiviert, Geräte zu entwickeln und arbeitet pragmatisch daran, dies zu realisieren. Wenn Puers weiß, dass ein bestimmtes Prinzip funktioniert, vertieft er sich nicht zu sehr in die Details der Theorie, sondern nutzt dieses Wissen, um es in die Praxis umzusetzen und neue Geräte zu entwickeln. Und da er ein Mann der Praxis ist, hat er seine Doktoranden immer dazu angeregt, ein Gerät physisch zu bauen. Wie Puers es ausdrückt: „Meine Doktoranden durften nicht gehen, ohne etwas auf dem Tisch zu hinterlassen.“

Puers fährt fort: „In unserem Reinraum habe ich mit unserer Forschergruppe Lithografie- und Anwendungstechniken entwickelt. Wir haben anspruchsvollere mechanische Strukturen hergestellt – im Miniaturmaßstab. Der ganze Prozess, eine sehr kleine mechanische Struktur zu entwickeln, sie in eine elektronische Komponente zu integrieren – um das mechanische Signal in ein elektronisches umzuwandeln – und schließlich einen Sensor daraus zu bauen – das fasziniert mich immer noch.“

In Puers‘ Disziplin hat es viele Entwicklungen gegeben. „Damals, 1985, war unsere Gruppe eine der ersten, die Beschleunigungsmesser entwickelte. Damals waren diese Geräte bahnbrechend. Heutzutage werden Beschleunigungsmesser zu unglaublich niedrigen Kosten in kommerzielle Produkte wie Smartphones und Autos integriert. Es gibt eine ganze Reihe von Geräten, für die wir die Grundlage gelegt haben, Ideen, die später von der Industrie übernommen wurden. Wir mussten also mehrmals nach neuen Forschungsgebieten suchen.“

Die Entwicklung von MEMS ist noch nicht abgeschlossen. Die aktuellen Trends sind eine weitreichende Miniaturisierung und ein sehr geringer Stromverbrauch. Das macht Sinn, denn viele Sensoren werden in tragbaren medizinischen Anwendungen eingesetzt und müssen daher so energieeffizient wie möglich sein.

Der Lehrer

Als Mitarbeiter der KU Leuven gehörte die Lehre zu Puers‘ Aufgaben.

Er begann als Lehrer für Kurse über biomedizinische elektronische Systeme. Später unterrichtete er auch über MEMS-Produktionstechnologie. Diese Kurse bilden auch heute noch die Grundlage für seine Ausbildung in MEMS-Systemen am High Tech Institute.

„Es ist eine Herausforderung, die Menschen aufzuklären und sie für die wissenschaftlichen Bereiche zu begeistern, die Sie selbst faszinierend finden“, erklärt Puers. „Sie werden nie alle begeistern können. Nur etwa ein Drittel bis die Hälfte der Universitätsstudenten begeistert sich für das Thema, die anderen tun nur, was man ihnen sagt. Bei den Teilnehmern des High Tech Institute handelt es sich jedoch immer um Menschen mit besonderen Interessen, die meine Begeisterung teilen. Sie haben in der Regel schon einige Erfahrung, so dass wir in den Kursen viele detaillierte und spezifische Diskussionen führen. Diese Interaktion gefällt mir sehr gut.

Puers begann seinen MEMS-Schulungskurs für das High Tech Institute im Jahr 2009 – als Spezialist wurde er gebeten, die Menschen über MEMS aufzuklären. Sein Ziel ist es, seine Kursteilnehmer in diesen Bereich einzuführen. „Ich möchte, dass sie mehr über all die Techniken erfahren, die im Laufe der Jahre entwickelt wurden, um mikromechanische Systeme herzustellen. Ich erkläre die Möglichkeiten und die Unmöglichkeiten von MEMS, indem ich auf die Systemebene zoome. Etwa die Hälfte der MEMS-Schulung verbringe ich mit den Instrumenten, die uns zur Verfügung stehen, um einen Sensor oder Aktor zu bauen. Dabei handelt es sich um alle notwendigen Techniken, wie Ätzen, Kleben, Verpacken und Beschichten. Im zweiten Teil der Schulung bringe ich den Kursteilnehmern alle Arten von erfolgreichen Anwendungen bei, wie Durchfluss- und Drucksensoren, optische Systeme und medizinische Implantate. Am Ende sollen die Auszubildenden wissen, was möglich und was fast unmöglich ist. Ich möchte, dass sie beurteilen können, wie realistisch neue Konzepte sind.“

Seine umfangreiche MEMS-Erfahrung, an der er von Anfang an beteiligt war, macht Puers zu einem sachkundigen Lehrer. Aber er versteht es auch, sich auf sein Publikum einzustellen. „Ich beantworte immer Fragen, die während des Kurses auftauchen. Manchmal kann ich das sofort tun, weil ich die Antwort aus Erfahrung kenne. Wenn ich die Antwort nicht weiß, komme ich am nächsten Kurstag auf das Thema zurück. Ich rechne bei meinen Schulungen gerne mit Fragen und Feedback. Lehren ist ein Prozess der Entwicklung. In jedem neuen Kurs nutze ich die Erfahrungen aus früheren Kursen, so dass mein intellektuelles Gepäck als Lehrer ständig bereichert wird. Auf diese Weise verfeinere ich meine Kurse ständig und passe sie an mein Publikum und dessen Vorkenntnisse an.“

Dieser Artikel stammt von Antoinette Brugman, Tech-Redakteurin von Bits&Chips.