Flexible Elektronik ohne Sintern

Leitfähige Metall-Polymer-Tinten für den Inkjet-Druck

20.03.2019 - Deutschland

Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien präsentiert Hybridtinten für den Inkjetdruck. Sie bestehen aus Metallnanopartikeln, die mit leitfähigen Polymeren beschichtet sind, und Wasser oder anderen polaren Lösemitteln. Die Tinten eignen sich zum Drucken von leitfähigen Strukturen beispielsweise auf dünnen Polymerfolien oder Papier. Eine anschließende thermische oder UV-Behandlung entfällt, während Standard-Metalltinten ein Sintern nach dem Inkjetdruck erfordern, um leitfähig zu werden.

Leitfähige Tinten werden häufig in der gedruckten Elektronik eingesetzt. Die vom INM vorgestellten Tinten eignen sich unter anderem für flexible Photovoltaik, Beleuchtung, Touchscreen-Elektronik, tragbare Geräte, Großflächenheizungen, Sensoren und 3D-Konformantennen. Die Tinten basieren auf Goldnanopartikeln mit guter Biokompatibilität und geringer Toxizität, sodass sie auch für biomedizinische Anwendungen geeignet sind.

"Sofortige Leitfähigkeit beim Trocknen, mechanische Flexibilität und gute Biokompatibilität sind wichtige Eigenschaften unserer Tinte", erklärt der INMMaterialwissenschaftler Tobias Kraus. "Die Hybridtinten enthalten einen kleinen organischen Polymeranteil, der dazu beiträgt, die elektrische Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten, auch wenn das Trägermaterial gebogen ist", so Kraus weiter. Dies ermöglicht das Bedrucken nahezu aller Substrate wie Folien, Papiere oder Textilien, da die letzten Sinterschritte bei relativ hohen Temperaturen vermieden werden.

Den Wissenschaftlern des INM ist es gelungen, die Produktion dieser Hybridtinten zu skalieren, sodass nun die Kleinserienproduktion möglich ist. "Die Skalierung von nanostrukturierten Produkten erfordert optimierte Prozesse, um die Qualität bei gleichzeitig niedrigeren Preisen zu erhalten", sagt Kraus. Muster des Materials können angefragt werden.

Die Entwickler stellen ihre Hybridtinten vom 1. bis 5. April auf der diesjährigen Hannover Messe vor.

https://www.chemie.de/news/1160164/flexible-elektronik-ohne-sintern.html