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pte20220907022 Technologie/Digitalisierung, Forschung/Entwicklung

Tintenstrahldrucker erzeugt Reflexionsspiegel

KIT-Wissenschaftler setzen auf Nanopartikel - Fertigung maßgeschneiderter Größen als Ziel


Farbige, gedruckte Spiegelschicht auf Folie (Foto: Qihao Jin, KIT; DOI: 10.1002/adma.202201348)
Farbige, gedruckte Spiegelschicht auf Folie (Foto: Qihao Jin, KIT; DOI: 10.1002/adma.202201348)

Karlsruhe (pte022/07.09.2022/11:39) -

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) http://kit.edu haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich erstmals Bragg-Spiegel mit einer Reflektion von mehr als 99 Prozent in variabler Größe drucken lassen. Bisher mussten diese Spiegel aufwendig in teuren Vakuumapparaturen hergestellt werden. Das Verfahren könnte den Weg zur digitalen Fertigung maßgeschneiderter Spiegel eröffnen. Details sind in "Advanced Materials" nachzulesen.

Richtige Tinten wichtig

"Es war eine große Herausforderung, geeignete Tinten zu entwickeln und ein zuverlässiges Verfahren zur Herstellung mehrerer Schichten zu etablieren", so Projektleiter Uli Lemmer vom Lichttechnischen Institut des KIT. Die Bestandteile der Tinten müssten passende optische Eigenschaften haben und außerdem löslich sein. Darüber hinaus sollte jede Schicht so gleichmäßig wie möglich sein, um einen einheitlichen Stapel an Schichten zu gewährleisten.

Das Team setzt dabei auf Nanopartikel: Als optisch wirksame Bestandteile der Tinten kommt ein Mix zweier unterschiedlicher Materialien, Titandioxid und Polymethylmethacrylat, zum Einsatz. Damit gelingt es, die optischen Eigenschaften und die Dicke einer einzelnen Schicht mit extremer Präzision im Tintenstrahldruck zu erzeugen. "Wir haben einen ultrahohen Reflektionsgrad von 99 Prozent mit nur zehn Doppelschichten erreicht", sagt Lemmer.

Für Mikrosystemtechnik

Die von den Forschern am LTI entwickelte Herstellungsmethode lässt sich einerseits auf sehr kleine Flächen bis hinab in Bereiche von einigen Mikrometern anwenden, sodass zum Beispiel optische Komponenten für die Mikrosystemtechnik oder für Kamerasysteme einfach hergestellt werden können. Andererseits können auch große Flächen wie Solarmodule, Fassadenelemente oder Werbedisplays von einigen Quadratmetern bedruckt werden. Sogar auf flexible Kunststofffolien konnten die Spiegel bereits gedruckt werden, heißt es.

(Ende)
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