Neue Tinte für bessere flexible Elektronik

Tintentröpfchen nach dem Verlassen der Düse (Foto: liu.se/en)

Linköping (pte001/22.04.2021/06:00) - Forscher der Universität Linköping http://liu.se/en haben eine neue Tinte auf Kunststoffbasis entwickelt, die sich sogar für die Herstellung von organischen Biosensoren, Solarzellen, Leuchtdioden, Transistoren und Batterien eignet.

Dotieren verändert Eigenschaften

Die elektrischen Eigenschaften von Tinten lassen sich durch Dotierung einstellen. Je nachdem, welche Fremdmoleküle eingeschmuggelt werden, entstehen Halbleiter vom n-Typ, die Elektronen leiten oder solche vom p-Typ, die deren Gegenstücke, die sogenannten Löcher, leiten. Die derzeit am häufigsten verwendete Tinte vom p-Typ heißt "PEDOT:PSS". Sie leitet Strom sehr gut, ist immun gegen Umwelteinflüsse von außen und kommerziell als wässrige Dispersion verfügbar.

Elektronische Bauteile erfordern jedoch oft eine Kombination aus Halbleitern vom p-Typ und vom n-Typ. Bisher gab es jedoch keine n-Tinte, die ähnlich gut funktioniert wie PEDOT:PSS. Das haben die Forscher in Schweden, unterstützt von Kollegen aus den USA und Südkorea, jetzt geändert. Die neue Polymerformulierung erhielt die Bezeichnung "BBL:PEI".

Wie "Gehen auf einem Bein"

"Das Fehlen eines geeigneten n-Typ-Polymers ähnelt dem Gehen auf einem Bein, wenn es um die Entwicklung funktionaler elektronischer Geräte geht", sagt Simone Fabiano, als Senior Lecturer am Department of Science and Technology für die Vermarktung von neuen Technologien zuständig, die an der Universität entwickelt werden. "Jetzt können wir ganz normal gehen."

"Die Kombination beider Tinten eröffnet neue Möglichkeiten bei der Entwicklung stabiler und effizienter elektronischer Schaltungen", ergänzt Chi-Yuan Yang, Postdoc an der Universität und an der Herstellung der neuen Tinte beteiligt. Der elektrisch aktive Kunststoff ist in Ethanol gelöst und lässt sich auf zahlreiche Unterlagen drücken. Hier trocknet er ohne zusätzliche Energiezufuhr. Andere Tinten enthalten dagegen Lösungsmittel, die für die Umwelt schädlich sind. Fabiano ist sicher, dass sich die neue Tinte problemlos kommerziell herstellen lässt.

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