Untersuchungen zur Langzeitstabilität und Biokompatibilität mittels Inkjet gedruckter Gold- und Silberstrukturen

Durch aktuelle Trends wie das Internet der Dinge (IoT), System-on-foil oder Wearables erfährt die digitale Drucktechnik seit Jahren ein großes Wachstum, das sich aller Voraussicht nach auch in den nächsten Jahren fortsetzt. Dabei bietet die Drucktechnik die Möglichkeit einer kostengünstigen Herstellung von elektronischen Systemen. Nanopartikuläre Silbertinten werden aufgrund ihrer elektrischen und chemischen Eigenschaften für die Elektronikherstellung eingesetzt.

Nanopartikuläre Goldtinten sind nicht soweit verbreitet, und aufgrund der relativ hohen Kosten ist deren kommerzielle Verfügbarkeit deutlich eingeschränkter als für Silbertinten. Durch die Eigenschaften von Gold könnten sich beispielsweise im Bereich der Medizintechnik oder Healthcare neue Einsatzmöglichkeiten ergeben.

Das Ziel dieser Arbeit ist es, neue Erkenntnisse über inkjet-druckbare nanopartikuläre Gold- und Silbertinten hinsichtlich ihrer Langzeitstabilität und Biokompatibilität zu erlangen, anhand derer sich neue Anwendungen ergeben können.

In Voruntersuchungen wurde für jede Tinten-Substrat-Kombination ein geeigneter Druck- und Sinterprozess erarbeitet. Anschließend wurden mäanderförmige Teststrukturen mit den optimierten Parametern hergestellt und untersucht. Der Schwerpunkt liegt vor allem im Bereich der Langzeitstabilität und der Biokompatibilität. Hierfür sollen beschleunigte Alterungsversuche im Klimaschrank neue Erkenntnisse zum Langzeitverhalten der gedruckten Goldstrukturen liefern. Zytotoxizitätstests sollen den Einfluss der gedruckten Goldstrukturen auf lebende Zellen in Abhängigkeit von den Herstellungsparametern zeigen und so eine Beurteilung für den Einsatz in medizintechnischen Anwendungen erlauben. Als Referenz dienen nanopartikuläre Silbertinten, die kostengünstiger und auf dem Markt deutlich verbreiteter sind.