Einer der Professoren, der sich mit seinem Workshop „Wie stark ist dein Herz?“ für Schüler*innen an der MINT-Messe beteiligte, war Prof. Dr. rer. medic. Norbert Rösch, Lehrender in der Medizininformatik und Mitwirkender im Innovationsbereich Gesundheit der Offenen Digitalisierungsallianz Pfalz. Prof. Rösch zeigte in seinem Workshop, wie Informatik und Medizin zusammenhängen und welche Möglichkeiten das Studium „Medizininformatik“ der Hochschule zu bieten hat. „Viele Geräte, die in der Medizin eingesetzt werden, kommen ohne Informatik nicht aus. Sie ist unabdingbar in der modernen Medizin,“ erläutert Rösch. Als Beispiele nannte er Bildgebende Verfahren, die mittels neuer Techniken mittlerweile eine sehr gute Bildqualität erzeugen können. Weiterhin erklärt er den Schülerinnen und Schülern, dass aufgrund der demografischen Entwicklung immer mehr medizinische Services benötigt werden, die es ermöglichen, weite Wege zu Arztpraxen einzusparen – speziell für immobile Patienten. Ein weiterer Vorteil durch die Entwicklungen in diesem Bereich, so informiert er weiter, sind die Entlastungen von Ärzten durch OP-Roboter oder andere Medizinroboter, die nach und nach auch in den Gesundheits- und Pflegeberufen zum Einsatz kommen. Ebenfalls in den Bereich der Medizininformatik falle die Entwicklung von Avataren, die zu Gesundheitsthemen aufklären. Beispielweise wurde für das Westpfalz-Klinikum ein Avatar für eine Hygieneschulung realisiert – andere Avatare zum Thema ‚gesunde Ernährung‘ sind gerade in der Entwicklung.

Nach seinem theoretischen Input und einem Einblick in den Studiengang am Standort Zweibrücken, konnten die Schülerinnen und Schüler im praktischen Teil selbst ausprobieren, wie es ist, Biosignale auf Distanz zu messen. Während der Experimentierphase sollten sie zugleich stets die Frage im Hinterkopf haben: Könnten meine Großeltern diese Methode zuhause umsetzen? Dazu bekam jede Gruppe einen Experimentierkoffer, der mit einem umfassenden Equipment zur Aufzeichnung von Biosignalen ausgestattet ist. Mithilfe von Sensorelektroden, Laptop und Co. konnten die Schüler*innen mit einer Software für physiologische Datenanalyse (LabChart) ihre eigenen Biosignale erfassen und auswerten. Unter anderem konnten sie so – durch die Messung der Druckwelle über die Adern – die Elastizität ihrer Venen prüfen.

Neben diesem Workshop boten zwei weitere Lehrende der Hochschule einen interessanten Einblick in ihre Lehr- und Forschungsgebiete an: Prof. Dr.-Ing. Luisa Medina aus dem Lehrgebiet Leder und Textiltechnik zeigte in „Mikroskopieren: Identifizierung von Fasern und Haaren unter dem Mikroskop“ wie verschiedenste Arten von Fasern mit Hilfe von Lösungsmitteln analysiert und zugeordnet werden können. Als Anwendungsgebiet für solche Tätigkeiten nannte sie u.a. die Spurensicherung bei der Kriminalpolizei.

In „Bei uns geht dir ein Licht auf“ konnten Schülerinnen und Schüler unter Anleitung von Prof. Dr. Jenny Kehrbusch, Lehrgebiet Elektrische Messtechnik und Sensorsignalverarbeitung ihre Zukunft als Ingenieure üben und ihr eigenes elektronisches LED-Teelicht löten.

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Die MI(N)Tmachwelt findet jedes Jahr im September im Kompetenzzentrum für Umwelt, Technik und Soziales für Kinder und Jugendliche der Gartenschau Kaiserslautern statt. Schülerinnen und Schüler erhalten einen vertieften Einblick in MINT-Anwendungen und können sich nebenbei über verschiedene Studienmöglichkeiten und Ausbildungsberufe informieren. Ziel der Veranstaltung ist es, Kinder und Jugendliche für MINT-Themen zu begeistern, ihre Kompetenzen im MINT-Bereich zu fördern und möglicherweise für ein Studium oder eine Ausbildung in entsprechenden Fachrichtungen zu gewinnen. Die MI(N)Tmachwelt wird gemeinsam von der WIPOTEC-Gruppe, der Hochschule Kaiserslautern, der RPTU Kaiserslautern, der Zukunftsregion Westpfalz e.V. und der Lebenshilfe Westpfalz e.V. durchgeführt.

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Felix besucht die 11. Klasse des Leibniz-Gymnasiums in Pirmasens und absolvierte ein zweiwöchiges Betriebspraktikum am Standort Zweibrücken der Hochschule Kaiserslautern. Dabei erhielt er Einblicke in die verschiedensten Aktivitäten an der Hochschule und konnte echte Hands-On Erfahrungen erwerben. Er hatte die Möglichkeit die Biolabore, die mechanische Werkstatt, das Aufbau und Verbindungstechnik-Labor und den Reinraum der Hochschule kennenzulernen.

Unter anderem gab Michael Göddel, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Mikrosystemtechnik und Mitarbeiter im Innovationsbereich Gesundheit der ODPfalz, Felix einen Einblick in die Grundlagen der Mikrofertigungsverfahren. Diese Verfahren spielen im Gesundheitsbereich eine bedeutende Rolle, um innovative medizinische Technologien zu entwickeln. Sie ermöglichen die Herstellung von Miniaturgeräten, Sensoren und Implantaten, die in der Medizin vielfältige Anwendungen finden. Im Forschungsbereich von Michael Göddel kommen diese für die Herstellung von flexiblen Elektroden für die Biosignal-Ableitung zum Einsatz, d.h. sie werden genutzt, um elektrische Signale aus dem menschlichen Körper zu messen.

Zum Herstellungs-Prozess

Bei der Herstellung werden kleinste Strukturen im Mikrometerbereich (< 20 µm)* durch lithographische Verfahren erzeugt. Das Hauptziel dieses Verfahrens ist, die Strukturen durch eine partielle Belichtung der fotoaktiven (lichtempfindlichen) Schicht mit UV-Strahlung in eine lichtempfindliche Schicht, den Fotolack – auch Resist genannt – zu übertragen. Die Übertragung der Strukturen erfolgt durch die UV-Belichtung mittels Schattenwurf mithilfe einer Fotolithografiemaske auf die Resist-Schicht. Die Strukturen werden hierbei im Maßstab 1:1 in die Resist-Schicht übertragen. Durch die Belichtung wird der Fotolack chemisch so verändert, dass die Änderung der chemischen Eigenschaften des Resists zu einer erhöhten bzw. verringerten Löslichkeit des Lacks in entsprechenden Entwicklerlösungen führt. Somit werden die löslichen Bereiche beim Entwicklungsschritt ausgewaschen und entfernt. Dadurch entsteht eine strukturierte Resist-Schicht, die als Maske für nachfolgende Prozessschritte dient. Demzufolge ist die Fotolithografie in der Mikrosystemtechnik eine unabdingbare Kerntechnologie für alle mikrotechnischen Fertigungsvorgänge.

*Zum Vergleich: der Durchmesser eines menschlichen Haares liegt meist zwischen 60-90 µm. Die Grenze der Sichtbarkeit (menschliches Auge) liegt bei ca. 40 µm je nach Material, Oberflächenbeschaffenheit, etc.

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