Forschende der Montanuniversität Loeben drucken Schaltkreise auf flexible Folien.
© Montanuniversität Leoben

Sind Materialien sowohl dehnbar als auch leitfähig, lassen sich multifunktionelle elektronische Sensorsysteme leichter in Kleidung integrieren oder auf dreidimensionalen Oberflächen anbringen. Damit das gelingen kann, forscht ein Team des Lehrstuhls für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben und des Erich-Schmid-Instituts für Materialwissenschaft der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ESI) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie an der Entwicklung von Tinten und Pasten für flexible Folien. Die Ergebnisse wurden nun im „Journal Chemistry of Materials“ veröffentlicht.

Die spezielle Tinte basiert auf besonderen Silberverbindungen. „Mit dieser Tinte konnten leitfähige und zugleich dehnbare Leiterbahnen auf Folien per Siebdruck hergestellt werden. Die Leiterbahnen sind bis zu 200% dehnbar – das ist beispiellos für solche Materialien“, so Prof. Dr. Thomas Grießer. Im Vergleich zu kommerziellen dehnbaren Siebdrucktinten habe sich das entwickelte System für flexible Folien auch bei zyklischen Belastungen als überlegen erwiesen, woraus sich eine Vielzahl von Anwendungsgebieten ergebe: „Es wäre zum Beispiel ein ideales Material zum Einsatz in künstlicher Haut von Prothesen oder Robotern“, so Grießer. Auch die Verwendung in „intelligenter“ Kleidung zur Überwachung der Körperfunktionen wäre denkbar.

Die Forschungen wurden im Rahmen des Projektes CELCOS durchgeführt, das vom österreichischen Bundesministerium für Innovation und Technologie im Rahmen des FFG-Programmes „Produktion der Zukunft“ gefördert wurde. Ziel war es, neue Methoden für die Herstellung metallischer Nanopartikel ohne giftige Chemikalien zu entwickeln. Die nun auf Basis eines in Lösung stabilen Silber-Komplexes hergestellten Pasten und Tinten können mittels Siebdrucks auf großen Flächen aufgebracht werden. In Zusammenarbeit mit Joanneum Research Weiz, AT&S und Human Research konnte bereits ein Sensorpflaster für die Überwachung der Herz- und Atmungsaktivität entwickelt werden.


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