Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETH Zürich und des ETH-Spin-offs Scrona haben weltweit das bislang kleinste Inkjet-Farbbild gedruckt. Hierfür setzten sie eine neue 3D-Nanodruck-Technologie ein, die sie selbst entwickelt haben und nun kommerzialisiert werden soll.
Das kleinste, je ausgedruckte Inkjet-Farbbild bringt es gerade einmal auf eine Größe von 0,0092 Quadratmillimetern und verfügt über Seitenlängen von 80 bzw. 115 Mikrometern. Dies entspricht in etwa der Größe eines einzigen Pixels des Apple Retina-Bildschirms bzw. der Schnittfläche eines menschlichen Haares und ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar, so Patrick Galliker, früherer ETH-Forscher und Scrona-Mitbegründern, in einer Meldung. Damit Experten der Guinness World Records Limited das Bild betrachten und zugleich dem Eintrag ins Guinnessbuch der Rekorde der Rekorde zustimmen konnten, benötigten sie ein Mikroskop, um das Bild betrachten zu können.
Das Bild zeigt Clownfische, die sich in der Nähe einer Seeanemone aufhalten. Diese Fische werden bis zu 10 Zentimeter groß. Um sie auf solch ein kleines Bild bannen zu können, wurden sie um den Faktor 3333 auf eine Größe von jetzt 30 Mikrometer reduziert. Lebensecht erscheint das Motiv, da es mit 24-bit-Farbtiefe erstellt wurde, was eine Darstellung von 16 Millionen Farben ermöglicht. Die lebhafte Darstellung der Motive ist durch die sogenannten Quanten-Punkte gewährleistet. Diese leuchten sehr intensiv.
Um das Bild der Clownfische darzustellen, haben die Forscher mehrere Lagen von grünen, blauen und roten Quanten-Punkten (Quantum Dots, QD) übereinander ausgedruckt. Die Auflösung liegt hier bei 25.000 dpi, der Abstand zwischen zwei Pixeln beträgt gerade einmal 500 Nanometer.
Hilfreich für die Herstellung von Bildschirmen und optischen Geräten
Besonders bei der Herstellung von Bildschirmen und optischen Geräten stellt diese Technologie eine interessante und zugleich vielversprechende Alternative dar. Allerdings muss in Zukunft noch die Druckschnelligkeit erhöht werden, denn für das Ausdrucken des Clownfisch-Bildes wurden mehrere Stunden benötigt. Scrona hat bereits einen skalierenden Druckkopf entwickelt, der über mehr als hundert Düsen verfügt. Die Technologie wird in Zusammenarbeit zweier Arbeitsgruppen der ETH Zürich und des Unternehmens Scrona entwickelt. Das Optical Materials Engineering Laboratory, dessen Leiter Professor David Norns ist, produzierte die Quantenpunkte, während die Arbeitsgruppe um Dimos Polikakos die Print-Technologie erfand.
Für die Kommerzialisierung der Technologie sowie deren Skalierung ist das Unternehmen Scrona zuständig, ein Spin-Off der ETH Zürich. Wer sich von dieser Technologie einen umfassenden Eindruck verschaffen möchte, sollte die aktuelle Scrona Kickstarter-Kampagne nutzen und sich hier sein eigenes Mikrobild drucken lassen, welches dann unter einem kreditkartengroßen Mikroskop betrachtet werden kann.