Nanoröhrchen aus dem Drucker

Forschern des Rensselaer Polytechnic Institute ist es gelungen, mit einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf Papier und Papieroberflächen aufzutragen. Auf diese Weise sollen sich diverse Anordnungen wie flexible Elektronik oder leitendes Gewebe herstellen lassen. Zum Einsatz kommt eine flüssige Lösung aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen.
Nanoröhrchen gelten als wahres Allround-Talent für die Weiterentwicklung und Miniaturisierung in der Computerindustrie. Besonders vielversprechend ist der Einsatz des molekularen Kunststoffs in der Halbleiter-Industrie, da er unter anderem höhere Ladungsdichten als die bisher verwendeten Leiter bietet. Zudem ermöglichen sie kleinere Strukturbreiten. Allerdings sind die heute verbreiteten Technologien zur Herstellung von Bauteilen auf Basis von Nanoröhren komplex und teuer. Nicht so der von Robert Vajtai und Kollegen entwickelte Ansatz. Die «Tinte», mit welcher der Tintenstrahldrucker befüllt wird, ist nur eine Emulsion aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Wasser. Diese wird vom Tintenstrahldrucker wie ein herkömmliches Bild auf Papier oder Plastik aufgedruckt. Da dabei das Härten entfällt und auch keine speziellen Maschinen oder Chemikalien benötigt werden, ist der Vorgang günstig und umweltfreundlich. Perfekt ist der Prozess allerdings noch nicht: Die Forscher haben insbesondere Optimierungen an der Tinte im Visier, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Im Moment muss ein Bild mehrmals gedruckt werden, um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit zu erreichen. Zudem sind verschiedene Tinten-Variationen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften geplant.
Als Anwendungsgebiet gelten unter anderem flexible elektronische Displays, Antennen oder Batterien, die auf Papier oder in die Kleidung integriert werden. So sind Laptop-Batterien oder die gesamten elektronischen Systeme für ein Mobiltelefon, die wie Kleidung am Körper getragen werden, ein denkbares Szenario. Die Technik kann auch dazu verwendet werden, Chips auf Geldscheine oder eine elektronische Zeitung zu drucken, bei der der Text gewechselt wird, ohne das Papier neu bedrucken zu müssen.