STEIERMARK
Ein Team des Lehrstuhls für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben und des Erich-
Schmid-Instituts für Materialwissenschaft der Akademie der Wissenschaften (ESI) forscht gemeinsam mit
Partnern aus Wissenschaft und Industrie an der Entwicklung von Tinten und Pasten für elastische Folien.
Flexible Folien für Medizin und Kleidung
Ein dehnbares,
leitfähiges
Muster mit
leitfähigen
Silbertinten wird
auf ein elastomeres
Substrat
gedruckt.
OKTOBER 2021 | STEIERMARK • NEW BUSINESS 159
Anzeige • Fotos: Kunststofftechnik Leoben
Die Entwicklung von dehnbaren, leitfähigen
Materialien eröffnet die Möglichkeit
der einfachen Integration elektronischer,
multifunktioneller Sensorsysteme, beispielsweise
in Kleidung oder auf dreidimensionalen
Oberflächen von Maschinen, menschlicher
Haut oder Kunststoff. In dem Artikel
„Self-Reducing Silver Ink on Polyurethane
Elastomer for the Manufacturing of Thin and
Highly Stretchable Electrical Circuits“, der
im renommierten „Journal Chemistry of
Materials“ (Impact Factor 9,6) inkl. Coverfoto
veröffentlicht wurde, präsentiert das Team
seine Ergebnisse zur Entwicklung einer Tinte,
basierend auf komplexierten Silberverbindungen.
Innovatives Material eröffnet viele
Anwendungsmöglichkeiten
„Mit dieser Tinte konnten leitfähige und zugleich
dehnbare Leiterbahnen auf Folien per
Siebdruck hergestellt werden. Die Leiterbahnen
sind bis zu 200 Prozent dehnbar – das
ist beispiellos für solche Materialien“, erläutert
Univ.-Prof. Dr. Thomas Grießer. Im Vergleich
zu kommerziellen dehnbaren Siebdrucktinten
erwies sich das entwickelte
System auch bei zyklischen Belastungen als
überlegen. Daraus ergibt sich eine Vielzahl
von Anwendungsgebieten: „Es wäre zum
Beispiel ein ideales Material zum Einsatz in
künstlicher Haut von Prothesen oder Robotern“,
skizziert Grießer. Auch die Verwendung
in „intelligenter“ Kleidung zur Überwachung
der Körperfunktionen wäre denkbar.
Wissenschaft und Wirtschaft auf dem
Weg zur „Produktion der Zukunft“
Die Forschungen wurden im Rahmen des
Projektes CELCOS durchgeführt, das vom
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 den
Bedarf an toxischen Chemikalien in einer
elastomeren Matrix zu entwickeln. Die metallischen
Nanopartikel werden durch Selbstreduktion
eines in Lösung stabilen Silberkomplexes
hergestellt. Auf Basis dieses
Komplexes wurden Pasten und Tinten entwickelt,
die auf großen Flächen mittels Siebdruck
strukturiert aufgebracht werden können.
In Zusammenarbeit mit Joanneum
Research Weiz, AT&S und Human Research
konnte so bereits ein Sensorpflaster für die
Überwachung und Detektion der Herz- und
Atmungsaktivität entwickelt werden.
„Es wäre zum Beispiel ein ideales Material
zum Einsatz in künstlicher Haut von
Prothesen oder Robotern.“
Univ.-Prof. Dr. Thomas Grießer
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