Gedruckte Elektronik »Die lange Durststrecke ist nun endlich vorbei«

Hybride und dehnbare Elektronik

Auf der LOPEC zeigte beispielsweise Murata eine dehnbare Folie, auf der Leiterbahnen aufgedruckt sind, die ein Netz kleiner Temperatursensoren verbinden. Auf die Haut aufgeklebt, kann es beispielsweise deren Widerstand messen und eignet sich damit für den Sport- und Fitness-Bereich.

Nicht weniger als 1250 Drucksensoren hat die Dr. Jean Bausch GmbH auf ihrer in Zusammenarbeit mit dem InnovationLab entwickelten Sensorfolie untergebracht. Der Patient beißt einfach drauf und die Daten wandern zu einem lokalen Handgerät. Anschließend überträgt das Handgerät die Daten zur OccluSese-iPad-App. Damit liefert das System eine grafische Darstellung der occusalen Druckverhältnisse. »Ohne die gedruckte Elektronik wäre so etwas gar nicht möglich«, sagt Stefan Nester, Project Manager der InnovationLab. Das eröffnet dem Zahnarzt ganz neue Behandlungsmöglichkeiten.

Wie sich elektrische Funktionen auf dreidimensionalen Bauteilen aufbringen lassen, war am Stand von Fraunhofer ENAS zu sehen. Im einfachsten Fall können das Antennen oder Leiterbahnen sein. Die Funktionsmaterialien bringt ein handelsüblicher Roboter in flüssiger Phase auf. Sie zu programmieren und dann Produkte bis hinunter zu Losgröße 1 zu fertigen, ist kein Problem. »Entscheidend ist, dass wir wissen, wie das richtige Material auf die richtige Oberfläche mit der richtigen Prozesstechnik und der richtigen Nachbearbeitung aufgebracht wird«, sagt Dr. Ralf Zichner Abteilungsleiter gedruckte Funktionalitäten von Fraunhofer ENAS.

Ein neues Druckverfahren auf Basis des Tampondrucks und einer selber entwickelten Lasertechnik nutzt Binder, um die unterschiedlichsten Funktionen in verschiedenen Kombinationen drucken zu können. »Wir sind eine der ganz wenigen Firmen, die sich mit diesem speziellen Verfahren beschäftigen«, sagt Elisabeth Warsitz, Leiter gedruckte Elektronik von Binder. Die wichtigsten Vorteile: Damit lassen sich auch in niedrigen Stückzahlen kostengünstig speziell auf die Aufgaben angepasste Bauelemente drucken, vor allem aber lassen sich die Elemente im »Binder-Verfahren« direkt auf den finalen Träger aufbringen, es ist kein Zwischenschritt erforderlich.

Weitere interessante Beispiele dafür, was sich mit gedruckter Elektronik alles machen lässt, stellt die OE-A auf ihrem Stand vor. Vom Motorradhelm mit integrierten Sensoren über in Socken und Sportschuhe eingewebte Sensoren, die das Abrollverhalten des Fußes messen, bis zum Lab-on-Chip, der das Glukose-Level im Blut zur Früherkennung von Diabetes misst. Wie sich die Elektronik in Verbundstoffe integrieren lässt, war am Beispiel eines Windradflügels zu sehen: Drucksensoren und Temperatursensoren nehmen Daten auf, eine gedruckte Heizung verhindert Vereisung. 

Auf einer Demo-Line zeigten verschiedene Hersteller die gesamte Wertschöpfungskette, um eine flexible Plastikkarte mit interaktiver Elektronik einschließlich eines integrierten ICs herzustellen. Wird ein Schalter gedrückt, zeigen LEDs Zufallszahlen an. Materialhersteller wie DuPont und NovaCentrix, Anlagenbauer Coatema waren dabei, ebenso wie Varta, die die Materialien für die extrem dünnen Batterien bereitstellte. Das Interessanteste daran: All diese Verfahren lassen sich in ganz unterschiedlichen Branchen anwenden, auch solchen, die beiher eher wenig mit Elektronik zu tun hatten. Etwa die Verpackungsindustrie. Schlichte Pappkartons können neue Funktionalitäten übernehmen, Parfüms oder Getränke lassen sich zum Leuchten bringen, um sie für die Endkunden wertiger zu gestalten. Damit ist die gedruckte Elektronik mitten in der Welt angekommen.