Auf den ersten Blick sind es nur kleine schimmernde Kleckse, die am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft auf einer Glasplatte präsentiert werden. Betrachtet man sie aber durch ein Mikroskop, dann werden aus den Klecksen feine Leiterbahnen und elektronische Bauteile. Strukturen, die so klein sind, dass wir sie mit bloßem Auge nicht mehr wahrnehmen können, sind wir aus der Mikroelektronik mittlerweile gewohnt. Neu ist hier allerdings das Verfahren, mit dem diese Strukturen erzeugt wurden: Sie wurden mit gedruckt wie mit einem Tintenstrahldrucker. Dr. Ingo Wirth vom Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung in Bremen erläutert die Vorteile gegenüber bisher üblichen Methoden.
" Der große Vorteil hier ist, dass es ein maskenloses Verfahren ist. Im Gegensatz zu den lithographischen Verfahren, die ja schon weit verbreitet sind auf dem Markt, können wir mit diesem maskenlosen Verfahren verschiedenste Strukturen, beliebige Strukturen auf jede beliebige Oberfläche applizieren."
Dieses neue so genannte Aerosoldruckverfahren eröffnet eine Möglichkeit, von der Ingenieure schon seit langem träumen: einfach eine beliebige Struktur zum Drucker senden und schon landen metallische Leiterbahnen auf der Platine. Das wird möglich durch Tintenpartikel, die nur wenige Nanometer groß sind. Während größere Teilchen absinken und sich am Boden absetzen, schweben diese Nanopartikel durch ihre geringe Größe förmlich in der Drucklösung. Bisher ist die Anlage im Bremer Fraunhofer-Institut die einzige in Europa. Aber das Interesse der Industrie ist groß, denn die Anwendungen für die Nanotinten sind vielfältig.
" Momentan liegen die Anwendungen vor allem im elektronischen Bereich, das heißt, wir verdrucken Silbertinten auf Leiterplatten. Oder auch im biologischen Bereich: Man kann mit diesem Verfahren auch biologische Materialien, Zellen, verdrucken, weil dieses Verfahren sehr schonend ist, so dass dann die Zellen auch nach dem Druckprozess noch überleben."
Der Fortschritt, auch andere als die normalen Tintenstoffe verdrucken zu können, eröffnet auch neue Perspektiven in ganz anderen Bereichen: zum Beispiel bei der Fälschungssicherheit von Produkten. Der Markt für solche Anwendungen ist riesig: Experten schätzen den Anteil der Fälschungen am Welthandel auf über zehn Prozent. Bisher musste mit aufwendigen Hologrammen oder anderen kostspieligen Methoden die Echtheit von Medikamenten oder Luxusgütern nachgewiesen werden. Die neuen Nanotinten könnten den Fälschungsschutz deutlich vereinfachen, erklärt Dr. Stephan Haubold von der Firma Nanogate. Er will fluoreszierende Markierungen auf die Verpackung drucken.
" Die Lösung, die wir in Betracht ziehen, ist deswegen so elegant weil Sie eine Technologie haben - Inkjet - also eine Drucktechnik, die heute im Verpackungsmarkt sehr stark verbreitet ist. Und auf der anderen Seite ein Feature - nämlich diese fluoreszierenden Markierungen - das bisher noch gar nicht mit Inkjet verdruckt werden konnte."
Die schweren fluoreszierenden Teilchen konnten bisher nicht mit dem Drucker aufgebracht werden. Stephan Haubold und seinen Kollegen ist es jetzt gelungen, die Partikel so klein herzustellen, dass sie in der Drucklösung gut vermischt bleiben. Die Markierung auf der Packung ist mit bloßem Auge unsichtbar. Hält - zum Beispiel bei Medikamenten - der Apotheker die Packung unter eine UV-Lampe leuchtet der Aufdruck grün oder rot. Die einfache Handhabung birgt aber auch ein Problem: Aus Sicherheitsgründen dürfen die fluoreszierenden Tinten in keinem Fall in die Hände von Fälschern geraten.
" Das heißt, niemand darf dieses Material kaufen können, außer dem Kunden, der das dann zum Schutz seines Produktes verwendet. Es dürfen keine Reste übrig bleiben. Das heißt, wenn im Drucker noch ein bisschen was drin ist, dann muss das recycelt werden, das muss zurückgehen. Das heißt, Sie müssen sowohl Ihren Kunden kontrollieren, als auch am Markt kontrollieren, was denn die Fälscher so treiben."
Das gilt insbesondere, wenn das Verfahren auf einen weiteren hochbrisanten Bereich ausgedehnt wird: Die leuchtenden Nanotinten könnten in Zukunft auch bei Reisepässen und anderen Dokumenten den Fälschern das Handwerk erschweren.
" Der große Vorteil hier ist, dass es ein maskenloses Verfahren ist. Im Gegensatz zu den lithographischen Verfahren, die ja schon weit verbreitet sind auf dem Markt, können wir mit diesem maskenlosen Verfahren verschiedenste Strukturen, beliebige Strukturen auf jede beliebige Oberfläche applizieren."
Dieses neue so genannte Aerosoldruckverfahren eröffnet eine Möglichkeit, von der Ingenieure schon seit langem träumen: einfach eine beliebige Struktur zum Drucker senden und schon landen metallische Leiterbahnen auf der Platine. Das wird möglich durch Tintenpartikel, die nur wenige Nanometer groß sind. Während größere Teilchen absinken und sich am Boden absetzen, schweben diese Nanopartikel durch ihre geringe Größe förmlich in der Drucklösung. Bisher ist die Anlage im Bremer Fraunhofer-Institut die einzige in Europa. Aber das Interesse der Industrie ist groß, denn die Anwendungen für die Nanotinten sind vielfältig.
" Momentan liegen die Anwendungen vor allem im elektronischen Bereich, das heißt, wir verdrucken Silbertinten auf Leiterplatten. Oder auch im biologischen Bereich: Man kann mit diesem Verfahren auch biologische Materialien, Zellen, verdrucken, weil dieses Verfahren sehr schonend ist, so dass dann die Zellen auch nach dem Druckprozess noch überleben."
Der Fortschritt, auch andere als die normalen Tintenstoffe verdrucken zu können, eröffnet auch neue Perspektiven in ganz anderen Bereichen: zum Beispiel bei der Fälschungssicherheit von Produkten. Der Markt für solche Anwendungen ist riesig: Experten schätzen den Anteil der Fälschungen am Welthandel auf über zehn Prozent. Bisher musste mit aufwendigen Hologrammen oder anderen kostspieligen Methoden die Echtheit von Medikamenten oder Luxusgütern nachgewiesen werden. Die neuen Nanotinten könnten den Fälschungsschutz deutlich vereinfachen, erklärt Dr. Stephan Haubold von der Firma Nanogate. Er will fluoreszierende Markierungen auf die Verpackung drucken.
" Die Lösung, die wir in Betracht ziehen, ist deswegen so elegant weil Sie eine Technologie haben - Inkjet - also eine Drucktechnik, die heute im Verpackungsmarkt sehr stark verbreitet ist. Und auf der anderen Seite ein Feature - nämlich diese fluoreszierenden Markierungen - das bisher noch gar nicht mit Inkjet verdruckt werden konnte."
Die schweren fluoreszierenden Teilchen konnten bisher nicht mit dem Drucker aufgebracht werden. Stephan Haubold und seinen Kollegen ist es jetzt gelungen, die Partikel so klein herzustellen, dass sie in der Drucklösung gut vermischt bleiben. Die Markierung auf der Packung ist mit bloßem Auge unsichtbar. Hält - zum Beispiel bei Medikamenten - der Apotheker die Packung unter eine UV-Lampe leuchtet der Aufdruck grün oder rot. Die einfache Handhabung birgt aber auch ein Problem: Aus Sicherheitsgründen dürfen die fluoreszierenden Tinten in keinem Fall in die Hände von Fälschern geraten.
" Das heißt, niemand darf dieses Material kaufen können, außer dem Kunden, der das dann zum Schutz seines Produktes verwendet. Es dürfen keine Reste übrig bleiben. Das heißt, wenn im Drucker noch ein bisschen was drin ist, dann muss das recycelt werden, das muss zurückgehen. Das heißt, Sie müssen sowohl Ihren Kunden kontrollieren, als auch am Markt kontrollieren, was denn die Fälscher so treiben."
Das gilt insbesondere, wenn das Verfahren auf einen weiteren hochbrisanten Bereich ausgedehnt wird: Die leuchtenden Nanotinten könnten in Zukunft auch bei Reisepässen und anderen Dokumenten den Fälschern das Handwerk erschweren.