Empa entwickelt metallfreie Einweg-Sensoren

20. Dezember 2021 14:16

Dübendorf ZH - Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben für die rapide zunehmende Anzahl 3D-gedruckter elektrischer Schaltungen eine umweltfreundliche Lösung gefunden. Ihre Tinte aus Graphit und Schellack ist metallfrei, ungiftig und biologisch abbaubar.

Ein Team der Empa-Abteilung Cellulose & Wood Materials hat eine Methode entwickelt, die Einweg-Sensoren nachhaltiger macht. Wie die Empa mitteilt, konnten die Forschenden ein funktionierendes Material herstellen, das ohne Metalle auskommt. Zudem ist es ungiftig und biologisch abbaubar.

Diese Sensoren werden in zunehmendem Masse im 3D-Druckverfahren hergestellt. Bisher enthalten ihre Tinten Metallpartikel, die sie leitfähig machen. Damit werden etwa intelligente Verpackungen bestückt, die Nahrungsmittel wie Gemüse auf langen Transportwegen überwachen. Diese Metalle verschärfen jedoch das Problem des Elektroschrotts.

Die neue Lösung der Forschenden verwendet als leitfähiges Material längliche Graphitplättchen, die mit winzigen Russpartikeln vermengt werden, das alles in einer Matrix aus dem altbekannten Biowerkstoff Schellack. „Die grösste Herausforderung bestand darin, eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu erreichen und gleichzeitig ein gelartiges Netzwerk aus Kohlenstoff, Graphit und Schellack zu bilden“, wird einer der beteiligten Forscher, Xavier Aeby, zitiert.

„Wir hoffen, dass dieses Tintensystem für Anwendungen in der nachhaltigen gedruckten Elektronik verwendet werden kann“, so Gustav Nyström, Leiter der Abteilung Cellulose & Wood Materials, „zum Beispiel für Leiterbahnen und Sensorelemente in intelligenten Verpackungen und biomedizinischen Geräten oder im Bereich Lebensmittel und Umweltsensorik“. mm

swiss export news 18.05.2022

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