Elastische und dehnbare Leiterbahnen

Materialien und Prozesse zur Realisierung elastischer und dehnbarer Leiterbahnen

Elastische dehnbare Leiterbahnen
© Fraunhofer ISC
Silikonelastomer mit aufgedruckter Leiterbahn

Das Center Smart Materials and Adaptive Systems entwickelt Materialien und Prozesse, mit denen nicht nur flexible, sondern auch elastische und dehnbare Leiterbahnen realisierbar sind. Elektrisch leitfähige Elastomere können mittels moderner Drucktechnologien wie Flach- oder Rollensiebdruck in nahezu jeder Geometrie auf eine dehnbare Trägerschicht (Silikonelastomer oder Thermoplastisches Urethan) aufgedruckt werden. Die Schichtstärke kann sowohl durch Materialanpassungen als auch durch die Verwendung verschiedener Siebe angepasst werden.

 

Mit Hilfe dieses Prozesses lassen sich sehr dünne leitfähige Strukturen mit einer Druckauflösung von wenigen 100 µm erzeugen. Die elektrische Leitfähigkeit kann je nach verwendetem Füllstoff (Kohlenstoffbasierte Füllstoffe, Metallpartikel oder Silber-Nanowires) zwischen 0,6 S/cm und 6.000 S/cm eingestellt werden. Durch die Ausgestaltung der Leiterbahn als leitfähiges Elastomerkomposit können hohe Leitfähigkeiten unter Dehnungen (bis zu 100 %) erreicht werden.

Dielektrisches Elastomer mit dehbaren Leiterbahnen
© Fraunhofer ISC
Herstellung eines dielektrischen Elastomers mit dehnbarer Leiterbahn
Spezifische Leitfähigkeit dehnbare Leiterbahn
© Fraunhofer ISC
Spezifische Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Dehnung eines leitfähigen Elastomers

Unsere Kompetenzen

  • Verständnis über die Wechselwirkung von leitfähigen Partikeln in Polymermatrices
  • Elektr. Kontaktierung und Charakterisierung von leitfähigen Elastomeren
  • Knowhow zum Verdrucken von leitfähigen Materialien auf verschiedenen Substraten

Unser Angebot

  • Entwicklung von leitfähigen Elastomeren mit gewünschten Eigenschaften
  • Prozessanpassung zum optimalen Verdrucken von leitfähigen Elastomeren
  • Entwicklung von anwendungsspezifischen dehnbaren Leiterbahnen
  • Überschichten für mechanisch dauerstabile Leiterbahnen