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University of Illinois Neuartige Silbertinte soll gedruckte Elektronik voranbringen

Peter Koller

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Treston Deutschland GmbH

Eine neuartige Silbertinte soll das Drucken von elektronischen Schaltkreisen auf Papier oder Kunststoff-Substraten einen wichtigen Schritt voranbringen.

Die Elektrode auf dem Plastikstreifen wurde mit der neuartigen Silbertinte in einem Airbrushverfahren aufgetragen
Die Elektrode auf dem Plastikstreifen wurde mit der neuartigen Silbertinte in einem Airbrushverfahren aufgetragen
(Foto: S. Brett Walker)

Das Erzeugen von Leiterbahnen oder Antennenstrukturen mit Hilfe von Silbertinte ist im Prinzip nichts Neues. Mit einem speziellen Stift geht das sogar von Hand

Bislang wurden dafür Tinten verwendet, bei denen kleine Silberteilchen in einer Flüssigkeit schwimmen. Die Größe der Teilchen begrenzt allerdings die Einsatzmöglichkeiten der Tinte.

Forscher der Univerisity of Illinois haben deshalb versucht, die Silbertinte quasi neu zu erfinden. Die Gruppe um Professorin Jennifer Lewis und ihren Kollegen S. Brett Walker setzt dabei auf eine Lösung aus Silberacetat und Ammoniak. Das Ergebnis ist eine Silbertinte mit exzellenten Eigenschaften. Lewis: "Wir sind begeistert von der breiten Einsetzbarkeit und den hervorragenden elektrischen Eigenschaften der Tinte."

Laut den Forschern besitzt deren Tinte einige wichtige Vorteile im Vergleich zu den herkömmlichen partikelbasierten Silbertinten:

  • Die Herstellung dauert nur Minuten im Vergleich zu Stunden und die Lösung ist über Wochen stabil.
  • Das Silber bleibt bis zum Drucken gelöst, daher ist die Tinte transparent.
  • Die neue Tinte trocknet sehr schnell.
  • Aufgrund ihren geringen Viskosität kann sie in Inkjet-Drucker mit einer Düsengröße von lediglich 100 Nanometern verwendet werden, so dass entsprechend kleine Strukturbreiten möglich sind.
  • Sie kann auch in einem Airbrush-Verfahren verwendet werden, wenn größere Flächen damit erzeugt werden müssen.

Darüber hinaus besitzt die neue Silbertinte noch einen ganz entscheidenden Vorzug: Sie kann bei relativ geringen Temperaturen von etwa 90 Grad Celsius verarbeitet werden, während partikelbasierte Silbertinte vor dem Drucken stärker erhitzt werden muss, um ihre Leitfähigkeit zu erhalten.

Dadurch war das Drucken auf bestimmten hitzeempfindlichen Substraten bislang nicht möglich, so die Forscher. Ihre Ergebnisse haben sie in dem Aufsatz Reactive Silver Inks for Patterning High-Conductivity Features at Mild Temperatures veröffentlicht.

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