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Elektrospinnen: Flexible Elektroden für Touchscreens und Displays

Elektrospinnen
Flexible Elektroden für Touchscreens und Displays der Zukunft

Werkstoffe Elektrospinnen
Feinste Fasern leitfähigen Materials schlagen sich als unstrukturiertes, weitmaschiges Netz auf Glas oder Folie nieder – das als Elektrode genutzt werden kann Bild: Uwe Bellhäuser
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Touchscreens und Displays der Zukunft werden gebogen und flexibel sein – wenn als Materialien dafür flexible Werkstoffe verwendet werden. Für die Entwicklung solcher Werkstoffe nutzt das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) mit Sitz in Saarbrücken das Verfahren des Elektrospinnens von leitfähigen Materialien. Daraus ergeben sich transparente, flexible, leitfähige Elektroden, deren Streuverlust unter 2 % liegt.

Das Prinzip des Elektrospinnens beruht auf der Elektrohydrodynamik von Polymertropfen in starken elektromagnetischen Feldern. Die Tropfen gehen im elektrischen Feld in einen Kegel über. Aus diesem schießt ein Strahl des flüssigen Polymers heraus, um so die elektrischen Ladungen zu verringern. Wegen seiner Biegeinstabilität bilden sich aus dem Polymerstrahl an der Luft Fasern mit einer Dicke von weniger als 500 nm. Sie scheiden sich auf Substraten wie Glas oder Folie als unstrukturiertes, weitmaschiges Netz ab.

Als Ausgangsmaterialien werden Polymere, Komposite, aber auch Sole verwendet, die anschließend kalziniert werden. Das Elektrospinnen ermöglicht unstrukturierte leitfähige Vliese, deren Dichte hoch genug ist, um die elektrische Leitfähigkeit auf dem Substrat flächendeckend zu ermöglichen. Bei einer Faserdicke unter 0,5 μm ist das Vlies für das menschliche Auge nicht zu erkennen und erscheint transparent.

www.leibniz-inm.de

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