23/06/2010

Nanotechnologie:Leitfähige Polymeroberflächen durch Kohlenstoff-Nanoröhren

Ein am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden neu entwickeltes Verfahren ermöglicht es, Polymere bereits bei der Herstellung in einem Formwerkzeug mit einer leitfähigen, antistatischen Oberfläche zu versehen.

Durch einen einfachen Prozessschritt wird dabei ein hochleitfähiges Netzwerk aus Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) in die obersten Nanometer der Polymeroberfläche integriert. Das Verfahren ist äußerst kostengünstig und technisch einfach zu realisieren. Es kann auch in bereits bestehende Fertigungsanlagen integriert werden.

Gegenüber herkömmlichen Leitadditiven, die dem Bulk-Polymer zugemischt werden, sind die Materialkosten sehr gering, da nur eine wenige Nanometer dicke CNT-Schicht benötigt wird. Um 1 m² Oberfläche mit einer 50 nm dicken CNT-Schicht zu versehen, werden nur wenige Milligramm CNTs benötigt.

Die Materialersparnis hat neben dem geringen Preis den Vorteil, dass die mechanischen und optischen Eigenschaften des Polymers nahezu unverändert bleiben. Des Weiteren sind auch die erreichbaren Leitfähigkeiten als Vorteil zu sehen. Ab einer Leitfähigkeit von 10-9 S gilt ein Material als nicht elektrostatisch aufladbar und die mit diesem Verfahren erreichbaren Leitfähigkeiten liegen im Bereich von 10-3 S, um Größenordungen höher. Durch die erreichbare Transparenz und die hohe Flexibilität des Netzwerkes sind die CNTs auch als transparente Elektroden in Verbindung mit Polymerfolien für flexible optische Bauteile, wie z.B. Elektrolumineszenzfolien einsetzbar.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

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