Projekt Pre-El-Flex-El

Beschreibung

Preiswerte, hochleitfähige Elastomere für gedruckte, flexible Elektronik [Pre-El-Flex-El]

Laufzeit: 01.04.2021 – 31.03.2023

Flexible elektronische Bauteile basieren oft auf Elastomeren, in die leitfähige Silber-Partikel eingearbeitet sind. Wir haben ein innovatives Konzept für die wirtschaftliche Herstellung solcher Elastomeren entwickelt, die gleichzeitig hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe Dehnbarkeit aufweisen. Die Spezifikationen können an unterschiedlichste Anwendungen angepasst werden. Der Silbergehalt ist mehr als 50% niedriger als in kommerziellen Produkten und bietet so einen signifikanten wirtschaftlichen Vorteil. Das Material hat somit ein hohes Potenzial für die Nutzung durch KMU im vielfältigen, schnell wachsenden Markt für weiche Elektronik. Die entwickelten Pasten sind für 3D Druck, ebenso wie für Sieb- oder Rakeldruck geeignet. Nach dem Drucken entsteht durch thermische und UV-Vernetzung ein hochleitfähiges Elastomer mit dauerhaft hoher mechanischer Belastbarkeit.

Projektziel ist aus diesen leitfähigen Elastomeren funktionsfähige Produkte herzustellen, die potentiellen Anwendern den Nutzen und Herstellern von Auftragssystemen den Gestaltungsspielraum, den das Konzept bietet, zeigen. Folgende Teilprojekte sind geplant:

• Entwicklung eines Verfahrens zur die Herstellung leitfähiger, dehnbarer Filamenten für die sog. Fused Filament Fabrication, um zusätzliche Verarbeitungs- und Anwendungsoptionen zu eröffnen.
• Herstellung und elektrisch-mechanische Charakterisierung unterschiedlich gestalteter, resistiver und kapazitiver Druck- und Dehnungssensoren, Ausarbeitung von Richtlinien für Layout und anwendungsgerechte Auswahl taktiler Sensoren.
• Entwicklung eines vollständig gedruckten kapazitiven Sensorarrays für flexible Touchpanels.
• Entwicklung einer resistiv abzutastende „zweite Haut“ als Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Erfassung von
• Berührungsgesten auf der Haut (Kooperation mit Inst. Technology for Pervasive Computing, KIT).
  Großflächiger Druck eines Ellbogensensorarrays und eines hochpräzisen Datenhandschuhs (Koop. mit Inst. of Visual Computing, ETH Zürich).