3D-Druck-Verfahren "Nanodrip": Leistungsfähige Elektroden mit dem 3D-Drucker hergestellt

 8. Januar 2016  Andreas Krämer  

Die Elektroden aus dem 3D-Drucker der ETH Zürich vom Institut für Thermodynamik, welche mit dem neuen 3D-Druck-Verfahren „Nanodrip“ additiv gefertigt wurden, weisen eine höhere Leitfähigkeit auf als Elektroden konventioneller Fertigung. Diese Forschungsergebnisse können sich vor allem für ein Gruppe elektronischer Geräte aus unserem Alltag sehr positiv auswirken.

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Einem Forscherteam unter Leitung von Prof. Dimos Poulikakos der ETH Zürich, ist ein neues 3D-Druck-Verfahren gelungen mit dem sich transparente und leitfähige Elektroden herstellen lassen. Die Forscher bauten dafür ein Gitternetz aus Gold- und Silber-Nanowänden auf einer Glasoberfläche auf. Die Bildschirmqualität und Reaktionsfähigkeit von Touchscreens könnt wegen der hohen Qualität der 3D-Elektroden enorm verbessert werden.

Nanowände aus Gold
Sehr feine Nanowände aus Gold werden als Gitternetz mit dem sogenannten elektrohydrodynamischen Tintenstrahldrucks hergestellt (Illustration © Ben Newton / Digit Works; von ethz.ch)

In heutigen Touchscreens sind meist Elektroden aus Indiumzinnoxid verbaut, die transparent aber nicht sonderlich leitfähig sind. Zur Verbesserung der Leitfähigkeit verwendeten die Forscher die Edelmetalle Gold und Silber. Es wurden hauchdünne Metallwände statt Drähte erzeugt, die nur 80 bis 500 Nanometer breit und deshalb kaum zu sehen sind. Die Nanowände bieten einen ausreichenden Querschnitt für eine gute Leitfähigkeit. Je höher der Querschnitt, desto besser die Leitfähigkeit, berichtete Prof. Poulikakos in einer Mitteilung auf der Website der ETH Zürich.

Das spezielle 3D-Druck-Verfahren erhielt den Namen Nanodrip und verwendet Kapillare mit denen winzige Tropfen eines Materials wie Gold oder Silber zu 3D-Nanostrukturen aufgebaut werden. Auf diese Weise können Tröpfchen erzeugt werden, die kleiner als der Durchmesser der Kapillare ist. Das Verfahren soll für die industrielle Nutzung weiterentwickelt werden. Wenn die Massenproduktion gelingen sollte, dann sei den Angaben der Forscher zufolge auch die Verwendung der Elektroden in großen Touchscreens und Solarzellen denkbar.

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