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13. Februar 2020 Gedruckte Temperatursensoren, interaktive Pharmaverpackungen oder ultraleichte Leuchtelemente – gedruckte Elektronik gilt als vielversprechende Wachstumsbranche und bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten. Vom 25. bis 26. März trifft sich die Branche zur LOPEC in München. Die LOPEC (Large-area, Organic & Printed Electronics Convention) ist die internationale Plattform der Branche und beleuchtet jedes Jahr aktuelle Trends, präsentiert innovative Produkte, zeigt Marktchancen für die Industrie auf und fördert die Entwicklung neuer Materialien, Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche. Die Fachmesse für gedruckte Elektronik wendet sich branchenübergreifend an alle Hersteller und Nutzer der Zukunftstechnologie. In München treffen zudem Forschung und Anwender aufeinander, denn die LOPEC kombiniert Kongress (24. März) und Fachmesse (25. März). Elektronik jenseits des klassischen Ansatzes Gedruckte Elektronik, das sind leitfähige Kunststoffe oder Tinten, die großflächig und kostengünstig auf Folie, Papier, Glas oder Textilien gedruckt werden.
Doch man sollte nicht vergessen, dass auch schon in anderen Technologiebereichen neue Produkte und Technologien in vergleichsweise kurzer Zeit alles auf den Kopf gestellt haben. So kann man heute fast kaum glauben, dass es erst etwas mehr als zehn Jahre her ist, dass das erste iPhone – im Januar 2007 – von Steve Jobs vorgestellt wurde. Insbesondere wenn man überlegt, wie Touchscreens und Apps seitdem unsere Welt und die Art, wie wir mit Elektronik interagieren, verändert haben. Die Druckereien und gedruckte Elektronik Der Druckmarkt scheint sich das Ruder des Druckens von Printed Electronics aus der Hand nehmen zu lassen. Doch auch das kann und wird sich ändern. Ohne, dass es den meisten Beteiligten bewusst ist, befinden sich die Druckdienstleister jetzt schon in einem Wettrennen mit den Technologieentwicklern. Während Erstere dringend lernen müssen, wie sie Elektronik konzipieren, drucken und weiter noch bestehenden Produkte und Leistungen mit den neuen Möglichkeiten aufwerten können, müssen Letztere vor allem dahinter kommen, was Druckkunden benötigen und mit welchen Druckverfahren sie ihre Technologie marktfähig machen können.
So könnten Verpackungen mit leuchtenden und beweglichen Bildern, Logos und Texten künftig neue Impulse für das Produktmarketing liefern. »Denkbar wäre auch, dass die Lichteffekte erst dann einsetzen, wenn ein Kunde sich dem Produkt nähert, um auf dieses aufmerksam zu machen«, beschreibt Dr. Norman Mechau vom Lichttechnischen Institut des KIT. cyFLEX läuft noch bis Herbst 2015 und wird vom BMBF mit rund 560. 000 Euro gefördert. Auch wenn die Early Adopter der OLED-Anwendungen in Asien sitzen, sieht Experte Mildner Deutschland in der Fertigung und Marktreife »auch nicht schlecht aufgestellt«. Man liefere nicht nur Technologie, sondern produziere auch, wie viele Beispiele zeigen. Noch gibt es allerdings umfassenden Forschungsbedarf, um die gedruckte Elektronik weiterhin nach vorne zu bringen, wie Mildner an einem Beispiel erläutert: »In der gedruckten Elektronik werden typischerweise p-Halbleiter verwendet, die ein Elektronendefizit aufweisen. Man hätte aber gerne auch n-Halbleiter, also solche mit einem Elektronenüberschuss.
In fast allen der im LCA untersuchten 18 Kategorien – z. B. Erderwärmung, Wasserverbrauch oder Nitratbelastung, Ozonabbau in der Stratosphäre oder Ökotoxizität – würde die Verwendung eines Papiersubstrats nur 10-20% der Auswirkungen von PET verursachen. Technologischer Durchbruch für papierbasierte Elektronik Das Projekt Supersmart hat mit seinem Ansatz, technologisch reife Hochdurchsatz-Verfahren auf den Druck elektronischer Komponenten zu übertragen, große Hürden für einen breiteren Einsatz beseitigt. Die papierbasierten Sensoren und Etiketten eignen sich für zahlreiche Anwendungen. Sie lassen sich einfach in Verpackungen und Gebrauchsgegenstände integrieren. Ein Anti-Fälschungs-Etikett für besonders schützenswerte oder teure Waren kann helfen, Hersteller und Verbraucher vor Betrug zu schützen. Eine großflächige Schockerkennung, die in Verpackungen integriert wird, sorgt für Transportschutz und Nachverfolgbarkeit von Ereignissen. Schließlich können diese gedruckten Elemente als Sicherheitsmerkmale verwendet werden und verleihen einfachen Produkten digitalen Mehrwert, und das zuverlässig und zu geringen Kosten.
Sie ermöglichen zum Beispiel farbig leuchtende Verpackungen, die im Regal leuchten. Auch das Innere eines Produktkartons lässt sich dadurch mit eindrucksvollen Lichteffekten ausstatten, die das Öffnen und Herausholen zum Erlebnis machen. Die nötige Energie für diese und weitere Anwendungen erzeugen und speichern immer häufiger ultraflache und flexible, integrierte Solarzellen und Batterien – eine weitere Domäne gedruckter Elektronik.