Fremstilling af nanokobber - Kobber kan blive et billigere alternativ til sølv i printet elektronik

Printet elektronik er blandt de helt nye teknologiske muligheder, der skal hjælpe virksomheder med at lave smartere, mindre og billigere produkter. Et kendt produkt som solcellen bliver mindre og i stand til at lagre solenergi bedre, og helt nye produkter som tøj, der kan måle hjerterymter, vil på kort tid spire frem. Teknologisk Institut vil hjælpe udviklingen på vej ved at gøre nanokobber til en mulig strømleder.

Ultratynde strømbaner giver liv til nye produkter
Som at trykke en avis, er det muligt at printe strømledende baner på pap, papir, tekstiler og plastik. Printet elektronik, som fænomenet kaldes, anvendes i dag i stor stil i solceller. Men teknologiens evne til at forene fleksible materialer og elektronik åbner også op for en lang række nye produkter: RFID-chips, Wearable Technologies og intelligent emballage til eksempelvis fødevarer, der oplyser om bakterieindhold og temperaturer.

Fælles for produkterne er, at de har indbyggede elektriske baner af sølv, der giver produkterne liv. Men sølv er et dyrt materiale. På Teknologisk Institut arbejder vi derfor på at fremstille banerne i kobber, der er et langt billigere materiale.

– Kobber er cirka 100 gange så billigt som sølv, så det efterkommer virksomheders ønske om at gøre deres produkter billigere.  Samtidig gør den printede elektronik produkterne mindre og smartere, forklarer faglig leder Zachary J. Davis.

De første tests af nanokobber er gode
Det sølv, de fleste blækproducenter benytter til printet elektronik, består af mikropartikler, mens Teknologisk Institut fremstiller det nye kobbermateriale som nanopartikler. Nanopartiklerne har den fordel, at de kan pakkes meget mere kompakt og dermed levere bedre ledningsevne, når den helt rette fremstillingsmetode er fundet.

Et samarbejde med den italienske virksomhed Chimet S.p.a. viser, at de første resultater af nanokobberen er gode. Chimet S.p.a. hjælper med at formulere og teste nanokobberet, og her viser prøverne, at ledeevnen i kobberet er lige så god som den, man opnår med mikropartikler i sølv. 

Fra udvikling til opskalering
Der er ikke mange andre i verden, der beskæftiger sig med kobber til printet elektronik, men på Teknologisk Institut er vi nu der, hvor vi er i stand til at producere 75-100 gram nanokobber i timen i vores flow system - så opskalering er ikke langt væk.

Målet er en decideret nanofabrik, hvor den færdige nanokobberblæk kan printes på diverse produkter:

– Anvendelsesmæssigt håber vi, at vi kan bringe teknologien til Danmark, så vi kan bygge noget infrastruktur op til at bygge og printe printed electronics-komponenter til eksempelvis sensorer og batterimaterialer. Så der er store muligheder for danske virksomheder, slutter Zachary J. Davis.