Gedruckte Elektronik - Technische Universität Chemnitz

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Elektroindustrie übernehmen, davon sind die Experten weltweit überzeugt. Zehn Prozent von geschätzt 275 Milliarden Euro weltweit – da lohnt es sich, wenn man von Anfang an vorn mit dabei ist. Die Elektronik wird sich in Zukunft in zwei Sparten teilen, prognostiziert Hübler. Der High-End-Bereich wird die klassischen Anwendungen, wie Prozessoren, Handys und Computer, abdecken. Wo die Elektronik nicht besonders leistungsfähig sein muss, gleichzeitig aber niedrige Kosten, eine einfache Integrierbarkeit und vor allem sehr hohe Stückzahlen gefordert sind, wird die Low Tech ihren Siegeszug antreten. Und genau dort setzen Printed Systems und Creavis an. Die Unternehmen suchen sich Märkte, in denen große Mengen erforderlich sind. Und geht dabei auch neue Wege: Einer sind Sammelkarten, wie sie besonders in Asien Printed SystemsproduziertSammelkarten, mit denen man auch auf dem PC spielen kann „Beim Thema gedruckte Elektronik haben wir in Deutschland einen Vorsprung“ Prof. Dr. Arved Hübler, Technische Universität Chemnitz und den USA ein absoluter Verkaufsschlager sind. In ihrem neuen Spiel rund um den Fußball haben die Chemnitzer die klassischen Sammelkarten um digitale Informationen aufgepeppt. Die Spieler können ihre Karten weiterhin an jedem Kiosk kaufen, überall tauschen, zusätzlich aber mit Lesegeräten, die in jede Hosentasche passen, die weiteren abgespeicherten Informationen lesen und auch am PC sowie im Internet damit spielen. Andere Anwendungen sind bei Printed Systems bereits in der Vorbereitung: Keypads, die etwa in der Werbung eingesetzt werden können. Die bunten Papptafeln werden wie Einwurfsendungen in den Briefkasten geworfen. Der Empfänger schließt sie an ein Lesegerät oder seinen Computer an und kann dann per Knopfdruck auf das gewünschte Produkt zusätzliche Informationen erhalten oder sogar direkt bestellen. Auch für diese Anwendungen gibt es bereits Interessenten. „Wer Elektronik konsumieren will, wie er es heute mit der Tageszeitung macht, wird das aber nur tun, wenn ihn das auch nicht mehr kostet“, so Hübler. Und genau das kann Printed Systems leisten. Elektronik wird sich deshalb in Zukunft auch in Bereichen lohnen, in denen bislang noch niemand ernsthaft über den Einsatz nachgedacht hat. Joghurt mit Message Ein Beispiel für einen solchen Zukunftsmarkt sind die so genannten RFID-Tags. RFID steht für Radio-Frequency-Identification-Tag. Übersetzt bedeutet das, dass diese Bauteile Informationen nicht nur speichern können, sondern mittels Radiowellen auch senden. Auf Paletten und Großkartons ist RFID heute schon in der Logistik üblich. Für den Einsatz auf dem einzelnen Produkt sind sie aber noch viel zu teuer. Ein solches Funketikett könnte in Zukunft alle relevanten Informationen rund um ein Produkt, wie einen Joghurtbecher, enthalten. Handelsketten überlegen schon heute sehr konkret, wie sie mit Hilfe dieser Technik den Einkauf der Zukunft gestalten. So könnte zum Beispiel der Einkaufswagen seinen Inhalt scannen und Vorschläge machen, was dem Kunden noch fehlt: der trockene, französische Rotwein etwa zum kräftigen Bergkäse aus der Schweiz. Elektronische Einkaufslisten, die sich praktisch von allein aktualisieren, bis hin zu Kühlschränken, die sich melden, wenn die Milch ausgeht. Alle für ei- In Marl arbeitet der Gastwissenschaftler Wie Xie an bedruckten Folien, die als flexible Beleuchtungselemente eingesetzt werden können Folio 9 | 2006
nen solchen Service notwendigen Informa tionen könnten in Zukunft auf dem Preisschild stehen. „Aber“, so fragt Petrat, „was ist dem Konsumenten das Preisschild wert?“ Nichts! Und deshalb darf es auch nicht viel mehr kosten. Zurzeit liegen die Kosten für die konventionell produzierten RFID-Tags bei rund 10 Cent. „Sie müssten unter einem Cent liegen, dann würde der Handel vermutlich mit einem flächendeckenden Einsatz beginnen“, erläutert der Physiker. Mit gedruckter Elektronik erscheint das möglich. „Da muss man früh mit dem Handel zusammenarbeiten und auch mal darauf aufmerksam machen, was schon bald alles möglich ist – dank der eigenen Produkte.“ „Inzwischen muss man in der Chemie nicht nur genau hinschauen, was der Kunde will, man muss ihm Systemlösungen anbieten können“, weiß Petrat. Chemie der Zukunft nennt er das. „Es genügt heute nicht mehr, ein Produkt einfach auf den Hof zu kippen.“ Früher war Chemie vielfach Pulver oder Granulat. Erfolg wurde in produzierten und verkauften Tonnen gemessen. „Heute zählt vor allem die Funktion des Produkts, der Kunde kauft Lösungen statt Chemikalien.“ Die Lücke zwischen Lieferant und Kunde schließen bei der Degussa die Science to Business Center. „Wir hinterfragen genau, welche Produkteigenschaften für den Kunden entscheidend sind“, so Petrat. Denn genau dieses Know-how ist in der Regel bei den Weiterverarbeitern nicht vorhanden. „Oft werden wir vom Kunden angesprochen und Folio 9 | 2006 um Zusammenarbeit gebeten. Dieses Wissen macht inzwischen in der modernen Chemie den eigentlichen Wert aus.“ Magische Silbertinte Das Modell Nanotronics ist Vorreiter in der deutschen Chemielandschaft. Doch die Chemie wird künftig immer häufiger vor der Aufgabe stehen, gemeinsam mit ihren Kunden Produkte zu entwickeln, die zu neuen Einsatzgebieten führen. Vom spannenden Thema zum starken Produkt nennt Petrat diese Entwicklung. Ein Beispiel für die enge Zusammenarbeit mit dem Kunden ist ein Produkt, dessen Name so klingt, als stamme es aus einem Harry-Potter-Roman: Silbertinte. Mit ihrer Hilfe können bereits heute die Antennen der RFID-Tags und Leiterbahnen gedruckt werden. Bei den Kunden ist die Tinte, die Silber enthält, ein gefragtes Produkt. Für die Degussa ist sie vor allem ein wichtiger Schritt auf dem Weg in einen neuen Markt, auf dem die RAG-Chemietochter schon bald mit einer neuen Produktgene ration vertreten sein wird – dank der Arbeit der Creavis. Die Nanotronics-Teams in Marl arbeiten schon jetzt an weiteren Einsatzmöglich- Die Fakten Im Science to Business Center Nanotronics arbeitet Creavis mit Wissenschaftlern und interna tional renommierten Hochschulen zusammen und kooperiert darüber hinaus mit zwei Graduiertenkollegs der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Das Projekt wird von dem Land NRW gefördert und von der Euro pä ischen Union ko finanziert. Durch diese keiten, die zwar wie Science-Fiction klingen, aber schon bald Realität sein sollen. Selbstleuchtende Tapeten, die die Raumbeleuchtung ersetzten, sind im Bereich des Machbaren. Denn wer Elektronik auf Papier bringt, kann sie auch auf Tapeten drucken. Auch selbstleuchtende Plakate können mit Hilfe so genannter elektrolumineszierender Schichten in großer Stückzahl gedruckt werden. Selbst flexible Monitore sind mit dieser Technologie denkbar, die dem TFT-Monitor Konkurrenz machen können. Kein Licht abstrahlen, sondern das eingefangene Licht in Energie umwandeln könnten gedruckte Solarpaneele. Der große Vorteil im Vergleich zur klassischen Solarzelle: Die Strukturen lassen sich auf Materialien aufdrucken, die im Hausbau eingesetzt werden, wie Dachpappe oder Kunststoffbahnen. Diese Produkte kann man heute zwar noch nicht beim Dachdecker bestellen, aber an den entscheidenden Lösungen arbeiten die Entwickler in Marl bereits. Und wenn in diesen Wochen in der Creavis die ersten elektronischen Komponenten im großen Maßstab gedruckt werden, so ist das Nanotronics-Team der neuen Elektronik-Ära ein ganzes Stück näher gekommen. US PPP Lisanne Richter überprüft an der TU Chemnitz gedruckte elektronischeKomponenten Titelstory 17 Zusammenarbeit werden einerseits die Ergeb nisse der Spitzenforschung unmittelbar in das Unternehmen getragen und andererseits jungen Wissenschaftlern Industriepraxis vermittelt. FOTOS: MARTIN BÜTTNER, KIRSTEN NEUMANN
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Seite 7: Synthese von Polymeren Harry Becker

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