Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kontrollierte Anordnung von Nanopartikeln für verbesserte elektrische Leitfähigkeit

21.10.2013
Displays zum Aufrollen, preisgünstige Solarzellen für die Energiewende, futuristische Beleuchtungselemente in den eigenen vier Wänden - sie alle erfordern dünne Schichten mit ganz besonderen Eigenschaften.

Wissenschaftler vom INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien erforschen jetzt im BMBF -Projekt „NanoSPEKT“ neue Wege zu solchen Beschichtungen. Ziel der Forscher sind Schichten, die biegsam und durchsichtig sind und dabei gleichzeitig den elektrischen Strom besonders gut leiten. Dazu kombinieren sie anorganische Nanopartikel mit Kunststoffen und ordnen die Partikel darin gezielt an.


Strukturierte Schichten aus Nanopartikeln als transparente, leitfähige Materialien für Elektronik und Photonik. Quelle: Uwe Bellhäuser, frei nur in Zusammenhang mit dieser Meldung.

Als Ergebnis wünschen sich die Wissenschaftler partikelhaltige Tinten und Beschichtungsmethoden, die zu funktionellen Dünnschichten mit verbesserten Eigenschaften führen, aber dennoch kostengünstig hergestellt werden können.

„Heute herrscht bei der Struktur solcher Schichten meist der Zufall. Es bringt jedoch wenig, wenn wir mit großem Aufwand elektrisch leitende Partikel herstellen, die sich in der biegsamen Kunststoffschicht zufällig anordnen und dann gar nicht berühren.

Denn durch den schlecht leitenden Kunststoff müssen die Elektronen tunneln –dadurch geht die elektrische Leitfähigkeit dann gerade wieder verloren“, sagt Tobias Kraus, Leiter der Gruppe Strukturbildung auf kleinen Skalen. Deshalb arbeiten die Forscher daran, die Verteilung der Partikel in den Schichten besser zu steuern als bisher.

Dass sich solche Nanopartikel in Kunststoffe auch auf großen Flächen über einfache nasschemische Verfahren wie zum Beispiel „Rolle-zu-Rolle“-Methoden einbetten lassen, ist Stand der Technik. Auch die Wissenschaftler am INM werden bei ihren Untersuchungen auf ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren hinarbeiten, denn nur über diesen Weg ist eine kostengünstige Produktion im Großmaßstab gesichert.

Die Forscher untersuchen, wie sich Produktionsprozesse auf die Nanopartikel im Verbund auswirken. „Wenn wir es schaffen, elektrisch leitfähige Nanopartikel sehr dicht aneinander zu packen, wird sich die elektrische Leitfähigkeit der gesamten Dünnschicht noch weiter erhöhen“, begründet der Gruppenleiter. Das erreiche man zum Beispiel durch sanftes Sintern der Partikel.

Hintergrund
„NanoSpekt“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund zweieinhalb Millionen Euro gefördert. Als Projekt im Rahmen der Förderinitiative „NanoMatFutur“ des BMBF wird „NanoSpekt“ zunächst vier Jahre unterstützt und kann nach positiver Zwischenbewertung um weitere zwei Jahre verlängert werden.

(Quelle: http://www.bmbf.de/foerderungen/16771.php).

Die Förderinititative „NanoMatFutur“ ist Teil des Rahmenprogramms „Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft“. WING fasst klassische Materialforschung mit der Forschung zu chemischen Technologien und der werkstoffspezifischen Nanotechnologie zusammen. Es ist Teil der Hightech Strategie der Bundesregierung.

(Quelle: http://www.bmbf.de/de/3780.php)

Ansprechpartner:
Dr. Tobias Kraus
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Leiter Strukturbildung auf kleinen Skalen
Tel: 0681-9300-389
E-Mail: tobias.kraus@inm-gmbh.de
Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung richten die Forscher ihren Blick auf drei wesentliche Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig für industrielle und lebensnahe Anwendungen nutzen? Dabei bestimmen vier Leitthemen die aktuellen Entwicklungen am INM: Neue Materialien für Energieanwendungen, Neue Konzepte für Implantatoberflächen, Neue Oberflächen für tribologische Anwendungen sowie Nanosicherheit. Die Forschung am INM gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie. Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien mit Sitz in Saarbrücken ist ein internationales Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter.

Dr. Carola Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.de
http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Advanced Materials: Glas wie Kunststoff bearbeiten
18.05.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Stärkstes Biomaterial der Welt schlägt Stahl und Spinnenseide
17.05.2018 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics