Die gedruckte Elektronik ist ein echtes Multitalent. Sie passt sich Unebenheiten an, macht jede Biegung mit, kann auf unterschiedlichste Materialien aufgebracht werden und ist zudem kostengünstig herstellbar. Ohne sie und die Tinten, die zum Druck verwendet werden, wären viele Hightech-Anwendungen nicht realisierbar. Vom 26. bis 27. Februar stellt das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien auf der LOPEC in München funktionale Tinten und Beschichtungen vor, die über maßgeschneiderte Eigenschaften für spezielle Anwendungen verfügen.
Saarbrücken/Germany, 24. Februar 2025. In einem durchaus aufwendigen Verfahren wurden vor einigen Jahren noch negative auf elektronisch leitfähige Platten gedruckt und diese dann in einem Ätzbad auf die erforderlichen Leiterbahnen reduziert. Danach erfolgte der Aufbau der elektronischen Komponenten. Bevor es aber zum ätzen ging, musste die Schaltung zuvor entworfen werden. Dieser erste Schritt der Entwicklung bleibt zwangsläufig erhalten. Ansonsten hat sich nun der ganze aufwendige, zum Teil auch gesundheitsgefärdente Wertschöpfung vereinfacht. Elektronik wird immer kleiner und engmaschiger, neue Materialen und verschiedenste Komponenten innerhalb der Wertschöpfung machen das ganze nicht nur effizienter. Leitfähigkeit, Flexibilität, Dehnbarkeit oder Recyclingfähigkeit sind nur einige der Anforderungen, die, je nach Einsatzbereich, an gedruckte Elektronik gestellt werden. Abhängig davon, welche Funktion im Vordergrund stehen soll, müssen die verwendeten Tinten über besondere Eigenschaften verfügen. Forschende des INM haben daher Spezialtinten mit spezifischen Funktionalitäten entwickelt. Sie sind, je nach Bedarf, besonders dehnbar, aufheizbar oder temperatursensibel.
Eine Tintenvariante des INM wurde für energiesparende, selbstregulierende Heizsysteme entwickelt. Mit ihrer kohlenstoffbasierten Zusammensetzung eignet sie sich optimal für beheizbare Wearables, Batterieheizungen, Smart-Building-Anwendungen und Anwendungen in der Automobilindustrie. Eine zweite Variante ist dank hybrider leitfähiger Füllstoffe und Polyurethanmaterialien temperatursensibel. Sie ist perfekt für Industriesensoren geeignet, da sie eine stabile Leistung bei der Erfassung und Überwachung von Temperaturen unter verschiedenen Umweltbedingungen bietet. Eine weitere Variante überzeugt durch ihre hervorragende Leitfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit unter mechanischer Belastung. Sie ist siebdruckfähig und eignet sich ideal für Anwendungen, die flexible oder dehnbare leitfähige Materialien erfordern. Die elastische Tinte wurde bereits in der industriellen Praxis getestet und erfolgreich validiert. Zusätzlich sind weitere Tintenlösungen mit spezifischen Funktionalitäten möglich, u.a. eine besonders nachhaltig konzipierte Tinte, die sich gut recyceln und wiederverwerten lässt.
Die LOPEC ist die weltweit führende Messe für gedruckte Elektronik. Sie findet jährlich in München statt und bringt Branchenexperten aus Wissenschaft und Industrie zusammen. Das INM stellt seine Innovationen an Stand B0.610 vor. Neben den funktionalen Tinten präsentiert das Saarbrücker Materialforschungsinstitut Innovationen aus den Bereichen funktionelle Oberflächen mit angepasster Haptik, transparente Heizstrukturen sowie Komponenten der Satellitenkommunikation.
Bildquelle
INM, Lars Knaack, Gedruckte Heizelemente basierend auf den Tinten des INM. Die Strukturen sind auf Gummi, Textilien und Standardsubstrate gedruckt.