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Gedruckte Elektronik ohne Sintern: Produktion neuer Hybridtinten im Kleinmaßstab gelungen

Wissenschaftler des INM haben Tinten entwickelt, die ohne Sintern elektrisch leitfähig sind. Sie bestehen aus Gold- oder Silber-Nanopartikeln, die mit leitfähigen Polymeren beschichtet sind. Diese Hybridtinten ermöglichen es, leitfähige Strukturen ohne thermische oder UV-Behandlung zu drucken.

Hannover Messe: Gedruckte flexible Elektronik ohne Sintern Bildquelle: © INM

Hannover Messe: Gedruckte flexible Elektronik ohne Sintern

Leitfähige Tinten kommen heute für gedruckte Elektronik in verschiedensten Bereichen zum Einsatz, wie zum Beispiel in biegsamen Photovoltaik-Elementen, Lichtinstallationen, für gebogene Touchscreens, Sensoren und Wearables oder auch in biomedizinischen Geräten und Gesundheitstechnologien. Bisher gelingt dies über Inkjetverfahren nur, indem die Tinten nach dem Drucken gesintert werden.

»Unsere Hybridtinten sind sofort, direkt nach dem Trocknen, elektrisch leitfähig. Sie können über Inkjet-Verfahren aufgetragen werden und bleiben mechanisch flexibel«, erklärt der Materialwissenschaftler Tobias Kraus. Die Tinten enthalten organische Polymere, die die elektrische Leitfähigkeit aufrecht erhalten, selbst wenn der Untergrund gebogen wird. Dies ermögliche den Aufdruck auf nahezu beliebige Untergründe, wie zum Beispiel Folien, Papier oder Textilien, weil das Sintern bei hohen Temperaturen entfalle.

Nun konnten die Wissenschaftler am INM die Produktion ihrer Hybridtinten vom Labormaßstab in den Pilotmaßstab, ähnlich einer Kleinproduktion, übertragen. »Für das Upscaling nanostrukturierter Produkte haben wir spezielle Verfahrensprozesse entwickelt und optimiert. Jetzt sind wir in der Lage, auf spezielle Anforderungen von Seiten der Industrie zu reagieren und eine gleichbleibende Qualität kostengünstig zu gewährleisten«, fasst Kraus zusammen.

Die neuen Tinten könnten in polaren Lösemitteln wie Wasser oder Alkohol hergestellt werden. Spezielle Eigenschaften, wie zum Beispiel Dichte oder Viskosität lassen sich je nach gewünschter Anwendung maßschneidern. Die Forscher präsentieren die Hybridtinten vom 23. bis 27. April auf der Hannover Messe in Halle 2 am Stand B46. (me)