Ziel der Entwicklung
Die Entwicklung geeigneter Analysen auf der Basis von Mikro- bzw. Biosensoren ist somit nicht nur eine hoffnungsvolle Methode der klinischen Diagnostik, sondern bereits ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der medizinischen Forschung. Eine hochsensitive Analytik kann man dabei durch Materialien mit extrem großer und sensitiver Oberfläche realisieren. Dies eröffnet ein breites Anwendungsgebiet von Nanofasern. Von besonderem Interesse sind leitfähige Materialien, von denen bekannt ist, dass sie in der Gasanalytik verwendet werden können. Ziel des Projektes war es deshalb, elektrisch leitfähige Nanohohlfasern auf der Basis von Polymeren zu entwickeln. Wesentlicher Bestandteil der Projektzielstellung war es, solche Prozesse auszunutzen, die ein umweltfreundliches Scaling-up bei der Produktion des Grundmaterials ermöglichen, um es auch für weitere Anwendung verfügbar zu machen.
Vorteile und Lösungen
Im Rahmen des Projektes wurde eine Vielzahl von leitfähigen Polymeren unterschiedlicher Morphologie synthetisiert. Sie stehen bereit für verschiedene Anwendungen. Durch ein optimiertes Verfahren, kann man Pyrrol direkt durch oxidative chemische Polymerisation zu Nanoholfasern verarbeiten. Alle Synthesen werden in umweltgerechten wässrigen Lösungen durchgeführt und sind zum scaling-up (bis 100-g-Maßstab) geeignet. Ein analoges Verfahren für die Synthese von Nanohohlfasern auf Basis von Polyanilin konnte zusätzlich erarbeitet werden. Ein sulfoniertes Polyanilin steht bei einem Kooperationspartner zur Verfügung, das in Wasser gelöst, zu einem leitfähigen Schutzlack verarbeitet wird und in der Elektronenlithographie (Nanostrukturierung) Anwendung findet. Hiermit können Aufladungen vermieden und Oberflächenladungen abgeleitet werden. Die Entwicklung einer effizienten Reinigung bildet die Grundlage für eine kontinuierliche Produktion. Damit stehen der Feststoff und auch die wässrige Lösung des elektrisch leitfähigen Materials einer weiteren Kommerzialisierung zur Verfügung und sind auf dem Resistmarkt deutlich preiswerter als bisher verfügbare Konkurrenzprodukte.
Zielgruppe und Zielmarkt
Mit dem Zugang zu neuen Polymersystemen können Anforderungen unterschiedlicher Anwender erfüllt werden, wie z.B. als Einlagen in thermoplastischen Elastomeren zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit. Weitere Anwender der Mikroelektronik und -sensorik (Druck und Feuchte) werden derzeit bemustert. Die Projektergebnisse fließen aber auch in weitere Forschungsaktivitäten ein. So könnten ersten erfolgreiche Tests für die leitfähige Beschichtung von REM-Proben eine weitere Marktsequenz eröffnen, die bei der Projektbearbeitung noch nicht absehbar war. Es lassen sich dadurch teure Edelmetalle einsparen, die üblicherweise den zu untersuchenden Proben aufgesputtert werden. Die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten sind daher als positiv und tendenziell steigend einzuschätzen, was sich u.a. auch in der wachsenden Nachfrage nach diesen Polymeren wiederspiegelt.