Op Nanotech, 's werelds grootste nanotechnologie beurs in Tokio, Bayer MaterialScience is de presentatie van de twee geleidende inkten BayInk TP S en BayInk TP CNT, die zijn ontwikkeld in de eerste plaats voor gebruik in de groeiende 'gedrukte elektronica "markt.
Deze nieuwe inkten hebben een uitstekende hechting op plastic films, andere flexibele substraten, glas, silicium en indium tin oxide (ITO), waar ze vormen zeer stabiele structuren. "Dit maakt ze ideaal in de ondersteuning van het concept van flexibele, goedkope elektronica. Zij hebben ook het potentieel voor gebruik in gangbare elektronische componenten, waar ze kunnen metallisatie vervangen met zijn complex proces technologie", zegt dr. Daniel Rudhardt, Global Head van onderzoek en ontwikkeling voor geleidende materialen voor afdrukbare elektronische toepassingen bij Bayer MaterialScience.
Tot op heden zijn er slechts een paar voorbeelden van toepassingen voor de productie van elektronische schakelingen met behulp van afdrukbare inkten. De technologie wordt ingezet in de productie RFID-chips en bepaalde film displays, bijvoorbeeld. Maar experts geloven printed electronics biedt aanzienlijke marktpotentieel en verwachten om het te zien snel uit te breiden. Toekomst gebieden van toepassing zouden kunnen zijn e-boeken of oprolbare schermen, maar ook elektrisch geleidende structuren in voertuigen, zoals de geïntegreerde ontvangstantennes voor navigatiesystemen. "We staan open voor ontwikkeling van partnerschappen op alle stadia van de keten van toegevoegde waarde", aldus Rudhardt.
De uitstekende eigenschappen van de nieuwe waterige producten zijn het resultaat van het toevoegen van nanodeeltjes. BayInk TP CNT bevat Baytubes koolstof nanotubes (CNTs). Dit milieuvriendelijke inkt maakt de productie van schakelaars en andere elektronische elementen met behulp van vrijwel alle huidige drukprocessen - van inkjet-en diepdruk naar zeefdruk - met geleidbaarheden tot 5.000 S / m. Dit verwijdert volledig de noodzaak voor resintering, dat betekent niet alleen energiebesparing, maar is ook een belangrijk voordeel voor gebruik in temperatuurgevoelige substraten.
Bayer MaterialScience werkt nauw samen met andere industriële bedrijven en onderzoeksinstituten in de ontwikkeling van CNT-op basis van drukinkten, als onderdeel van de "CarboInk" alliantie op innovaties met koolstof nanobuisjes (Inno.CNT). "Wij streven ernaar om de productie van afdrukbare, dun en kosteneffectieve dirigent tracks met behulp van bedrukbare CNT-gebaseerde inkten ondersteunen", legt Rudhardt, die ook het hoofd van dit project gesponsord door de BMBF (Duitse Federale Ministerie van Onderwijs en Onderzoek).
BayInk TP S is gebaseerd op de zilveren nanodeeltjes. De dispersie kan worden gebruikt om dirigent tracks en circuits met behulp van inkjettechnologie, bijvoorbeeld produceren. De resintering dit vereist kan worden uitgevoerd bij temperaturen beneden 140 ° C. Dit resulteert in een voortreffelijke geleidbaarheid ten belope van maximaal 35 procent van dat van massief zilver, afhankelijk van de sinter-voorwaarden.
Het feit dat de zilveren deeltjes in liggen BayInk TP S in het nanometer bereik maakt het makkelijker voor hen om te smelten tijdens het sinteren, waardoor deze inkt wordt gebruikt bij lage temperaturen tot meer geleidende structuren te creëren dan mogelijk zijn met conventionele zeefdruk pasta's met zilver . BayInk TP S kan ook nog worden gebruikt om een printresolutie minder dan 50 micrometer te bereiken, met de resolutie wordt alleen bepaald door het drukproces en niet door de inkt zelf.
De experts van Bayer MaterialScience werden geholpen bij de ontwikkeling van de geleidende inkten door het feit dat ze nu hebben ruime expertise opgebouwd in nanodeeltjes dispersie in waterige media. De uitdaging is om te stabiliseren deeltjes met relatief kleine hoeveelheden additieven. Een groot deel van emulgatoren zou sterk verminderen van de geleidbaarheid van de gedrukte elektronica. De processen ontwikkelde het ook mogelijk de productie van deze nano inkten in grotere volumes met behoud van dezelfde kwaliteit.