Funktionale Schichten 28. Mrz 2022 Von Manfred Schulze

Gedruckte Elektronik: Schaltkreise von der Rolle

Lautsprecher, Supercaps und Analyseelektronik aus der Druckmaschine – organische Halbleiter können kristalline Chips ersetzen, das zeigt seit Jahrzehnten der Drucktechniklehrstuhl von Arved C. Hübler an der TU Chemnitz.

Gedruckte organische Halbleiter sind die Spezialität von Arved C. Hübler, Leiter des Instituts für Print- und Medientechnik an der Technischen Universität Chemnitz. Sein Team machte unter anderem mit gedruckten Papier-Lautsprechern auf sich aufmerksam. Hübler war früher, bis Juni 1998, Leiter Technik bei der Bertelsmann-Tochter Mohndruck GmbH.
Foto: Manfred Schulze

Organische Halbleiter ermöglichen völlig neue Herstellungs- und Nutzungsverfahren von elektronischen Bauelementen. An der TU Chemnitz sind in den vergangenen Jahren zum Beispiel Lautsprecher entwickelt worden, die sich im Druckverfahren zwischen Papierbahnen anbringen lassen und verblüffende Wirkungen zeigen.

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Deshalb zeigt Arved C. Hübler Besuchern, mit denen er in den Laboren seines Institutes unterwegs ist, immer gern einen ringförmigen Papierbogen von gut 1 m Durchmesser, der unter der Decke schwebt und knallbunt mit exotischen Tiermotiven bedruckt ist. Stellt man sich unter diesen Ring, bricht mit einem Mal die Welt des Urwalds auf die Ohren des Probanden los.

Industrie druckt digital anders

Von allen Richtungen wirken die Geräusche ein, ein Surround-Effekt, der sich eigentlich nur in einem großen Studio mit zahlreichen Hochleistungsboxen erzielen lässt. Doch die Affen- oder Vogelschreie kommen lediglich aus der doppelten Papierbahn, in der ein paar Dutzend rechteckiger ultraflacher Lautsprecher verklebt und mit ebenso feinen Leiterbahnen verkoppelt sind. „Wir können diese Materialien heute sogar im Rollendruck in unserem Technikum fertigen“, berichtet Hübler. Eine Massenproduktion sei technologisch kein Problem mehr.

Was unterscheidet funktionale, gedruckte Schichten vom 3-D-Druck?

Die vor allem in den mittleren und höheren Frequenzen sehr klar klingenden Folien funktionieren durch angeregte Schwingungen eines piezoelektrischen Materials, das sich ähnlich wie normale Druckerfarbe aufbringen lässt – rein technisch sind damit Druckgeschwindigkeiten von mehr als 5 m/s auf der Papierbahn möglich.

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