Nur so dick wie ein menschliches Haar. Das neue Plasmadruckverfahren ermöglicht die Beschichtung von Materialien wie Metall, Polymeren, Fasern und Papier mit hauchdünnen Schichten ab einer Strukturgröße von nur 40 µm. Dabei lassen sich die Eigenschaften dieser Schichten exakt anpassen, beispielsweise in Bezug auf ihre Dicke oder chemische Zusammensetzung. Zusätzlich ermöglicht das neue Plasmadruckverfahren die Oberflächenaktivierung, Funktionalisierung, chemische Strukturierung, Feinreinigung und das Abtragen von Schichten. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem in der Medizintechnik, bei Biochips, in der Elektronik, Materialentwicklung, Optik, Photonik und bei mikroelektromechanischen Systemen (MEMS).
Plasmadruck: Zeit gespart, Produktionsprozesse vereinfacht
Die am Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP) entwickelte Plasmadruck-Technologie bietet zahlreiche Vorteile. Das direkte Auftragen von Schichten ohne den Einsatz von Masken oder Vorlagen spart Zeit und vereinfacht die Produktionsprozesse. Dies ist besonders in Bereichen wie der Mikrofabrikation, Biowissenschaft und gedruckten Elektronik von Bedeutung. Darüber hinaus ist die Technologie umweltfreundlicher, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Methoden deutlich weniger Energie und Material verbraucht.
„Unsere Plasmadrucktechnologie ermöglicht es, Oberflächen ohne Masken präzise zu bearbeiten. Dadurch können Unternehmen ihre Produktionsprozesse optimieren und gleichzeitig umweltfreundlicher arbeiten“, erklärt Dr. Laura Barillas-Mora, Forscherin am INP. Sie erhält nun vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) eine Förderung im Rahmen des Programms Dati-Pilot, um die im System eingesetzten Plasmaquelle weiterzuentwickeln. Dabei steht Dati für die Deutsche Agentur für Transfer und Innovation, die sich noch im Aufbau befindet. Der Dati-Pilot zielt darauf ab, Förderprozesse zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Industrieller Prototyp für Plasmadruck ist in Arbeit
„Durch die Unterstützung des Dati-Pilot-Programms erhalten wir die Möglichkeit, die Kernkomponente unserer Technologie – die Mikroatmosphärendruck-Plasmaquelle, die bereits im Labor erfolgreich getestet wurde – weiterzuentwickeln und in einen industriellen Prototyp umzusetzen“, sagt Dr. Laura Barillas-Mora. Zusätzlich stehen weitere Tests und Validierungen der Plasmaquelle an.
Projektleiterin Laura Barillas-Mora erklärt: „Unser Fokus liegt jetzt auf der Entwicklung eines industrie-kompatiblen Designs, insbesondere im Bereich der Benutzeroberfläche, der elektronischen Steuerung und der notwendigen Zertifizierungen.“ GEsucht sind auch Partner aus der Industrie, um die Plasmaquelle und das Plasmadrucksystem in industriellen Umgebungen zu testen und einzusetzen.
Für die Vermarktung der Technologie plant Laura Barillas-Mora im Anschluss eine Ausgründung aus dem INP. Unter dem Namen Micro Quasar Technologies soll das Plasmadruckverfahren zukünftig umweltfreundlichere Produktionsprozesse in einer Vielzahl von Bereichen ermöglichen. Laura Barillas-Mora und ihr Team wollen die Plasmaquelle über die Oberflächenbehandlung hinaus auch für andere Anwendungen nutzbar machen.
