Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer IWS verarbeitet n-leitende Polymere jetzt auch als Paste

09.09.2016

Bei der Suche nach n-leitenden Polymeren für gedruckte Elektronik ist das Fraunhofer IWS einen großen Schritt weiter gekommen. Den Dresdner Forschern ist es jetzt gelungen, ein im Jahr 2015 synthetisiertes n-leitendes Polymer so zu modifizieren, dass es sich als Paste verarbeiten und 3-dimensional drucken lässt.

Leitfähige Kunststoffe, für viele ist dies erst einmal ein Paradoxon, vor allem wenn man an jene Kunststoffe denkt, die uns tagtäglich umgeben. Dabei finden leitfähige Polymere bereits in verschiedenen technologischen Bereichen Anwendung, wie z. B. in Batterien, LCD-Bildschirmen, Transistoren, Solarzellen, etc.


Gedruckter TEG (Thermoelektrischer Generator) aus p- und n-leitendem Polymer und Silberkontaktierung

© Fraunhofer IWS Dresden

Tatsächlich ist seit den achtziger Jahren bekannt, dass die elektrische Leitfähigkeit von Polymeren bis an die Größenordnung von Metallen heranreichen kann. Sogar ein Nobelpreis für Chemie wurde für diese Entdeckung im Jahr 2000 verliehen.

Der wesentliche Unterschied zwischen Polymeren und Metallen besteht in dem für die Stromleitung verantwortlichen Ladungsträger. Während in Metallen Elektronen, also negative Ladungsträger, den Stromfluss ermöglichen sind in kommerziell verfügbaren elektrisch leitenden Polymeren Ladungsträger mit positiver Elementarladung (z. B. PEDOT:PSS) für die elektrische Leitung verantwortlich. Man spricht somit von p-Leitung.

Für den Aufbau von kompletten elektronischen Bauteilen wird jedoch neben p-leitendem auch n-leitendes Material benötigt. N-leitende Polymere stellen dabei in vielen technischen Anwendungen das Nadelöhr dar. Die elektrische Leitfähigkeit ist oft relativ niedrig und sowohl die strukturelle Integrität als auch die elektrischen Eigenschaften leiden unter Umwelteinflüssen.

2015 war es den IWS-Forschern der Gruppe „Drucken“ jedoch gelungen, ein n-leitfähiges Polymer mit einer um eine Größenordnung verbesserten Leitfähigkeit zu synthetisieren (im Vergleich zu Literaturwerten anderer n-leitender Polymere, http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen/2015/pressei...).

Einer Anwendung des n-leitenden Polymers stand allerdings noch eine weitere Herausforderung im Weg. Wie auch das p-leitende Vorbild PEDOT:PSS war das am IWS entwickelte Polymer nahezu unlöslich in allen bekannten Lösungsmitteln. Nun wurde auch diese Herausforderung gemeistert. Erstmals wurde ein aus p- und n-leitenden Polymeren bestehender thermo-elektrischer Generator (also ein Bauelement, welches aus Temperaturunterschieden elektrische Leistung generiert) aufgebaut und getestet. Die Dresdner Forscher werden ihre Ergebnisse unter anderem auf der „14th European Conference on Thermoelectrics“ in Lissabon vorstellen.

Materialentwicklung, Systemdesign und Produktionstechnologien für die Fertigung von flexiblen thermoelektrische Generatoren sind auch Gegenstand des Workshops „Energy Harvesting Systems – FlexTEG“, der am 26. und 27. September 2016 am Fraunhofer IWS Dresden stattfindet. Weitere Informationen dazu unter: http://www.iws.fraunhofer.de/flexteg.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28

Lukas Stepien
Telefon: +49 351 83391-3092
Fax: +49 351 83391-3300
E-Mail: lukas.stepien@iws.fraunhofer.de

Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: +49 351 83391-3444
Fax: +49 351 83391-3300
E-Mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Internet:
http://www.iws.fraunhofer.de und
http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen.html

Weitere Informationen:

http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen.html
http://www.iws.fraunhofer.de/flexteg

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Elektronikgehäuse für Anzeigeeinheiten
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten