Schaltbare Tinte für 3D-Druck entwickelt

Ein neuartiges redoxfähiges Polymer lässt sich nun hochauflösend drucken. Die möglichen Einsatzfelder reichen von Displays bis zur Softrobotik.

Eine neu entwickelte Polymer-Tinte könnte den 3D-Druck funktionaler Bauteile für die Optoelektronik deutlich voranbringen. Forschende der Universitäten Heidelberg und Stuttgart berichten, dass sich damit leitfähige, elektrochemisch schaltbare Polymere erstmals zuverlässig per Digital Light Processing (DLP) drucken ließen. Das lichtbasierte Verfahren sei für solche Materialien bislang nur schwer nutzbar gewesen, ermögliche nun aber die schnelle Herstellung komplexer Strukturen.

Im Zentrum steht eine methacrylatbasierte Formulierung mit redox-aktiven Carbazolgruppen. Diese Einheiten sollen es den Polymerketten ermöglichen, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben. Dadurch werden die Strukturen elektrisch leitfähig und können je nach Redoxzustand ihre Farbe verändern. Nach Angaben der Forschungsgruppen lassen sich die gedruckten Bauteile auch nach der Fertigung elektrochemisch ansteuern, ihre Eigenschaften bleiben also schaltbar.

Die Forschenden fertigten damit zweidimensionale Pixelmuster sowie mehrschichtige 3D-Geometrien. Die zunächst nahezu transparenten Strukturen durchliefen unter elektrochemischer Aktivierung definierte Farbwechsel von Hellgrün bis nahezu Schwarz. Die Kontrolle sei bis auf Pixel-Ebene möglich, heißt es. Die Arbeit entstand im Rahmen eines Graduiertenkollegs zu ionisch-elektronischem Transport, das beide Universitäten gemeinsam tragen.