Flexible chemische Sensoren auf den Markt bringen
Großflächige Multiparameter-Sensoranordnungen sind für Pharma- und Umweltanwendungen sehr vielversprechend. Bisher war ihre Verwendung jedoch aufgrund des Mangels an kostengünstigen, robusten Herstellungsverfahren beschränkt. Mithilfe einer EU-Finanzierung konnte das Projekt "Large area photonic crystal chemical sensors" (PHOTOSENS) ein kostengünstiges "roll-to-roll"-Herstellungsverfahren (R2R) durch die Integration von Nano-Imprint-Lithographie zur Lösung des Problems entwickeln. R2R-Verarbeitung ist eine vielversprechende Technologie, die für die Herstellung von fotografischem Film, Trennmembranen, fortschrittlichen Beschichtungen, flexiblen Solarzellen und flexibler Elektronik eingesetzt werden kann. Die Kombination der R2R-Fertigung mit Nanoimprintlithographie, einem Verfahren um Nanostrukturen auf ein Substrat zu stanzen, öffnet das Tor zur einfachen Massenproduktion von neuen Nanovorrichtungen.Wissenschaftler entwickelten Nanoimprint-R2R-Verfahren, indem sie weiche UV-Nanoimprint-Lithographie für Nanostrukturierung von großflächigen Kunststoff (Polymer)-Filmen erkunden. Drei verschiedene Voll-Polymer-Multiparameter-Sensoranordnungsplattformen, die Einwegpolymerchips nutzen, wurden hergestellt.Photonische Kristallsensorstrukturen wurden für den Formaldehydnachweis verwendet, um die Luftqualität in Umweltanwendungen zu gewährleisten. Die Plattform basiert auf der oberflächenverstärkten Ramanstreuung und lieferte den Nachweis für die Detektion des pharmazeutischen Wirkstoffs Ibuprofen. Weiterhin zielte sie auf Anwendungen im Bereich der pharmazeutischen Reinheit und Lebensmittelsicherheit. Außerdem wurde eine Plattform auf der Basis druckbarer Single-Mode-Wellenleitersensoren entwickelt, hergestellt und demonstriert. Die Ergebnisse führten zu neun Publikationen in begutachteten Fachzeitschriften sowie zu einer Pressemitteilung.PHOTOSENS entwickelte zuvor fehlende kostengünstige Massenfertigungstechnologie, um großflächige nanostrukturierte Oberflächen herzustellen. Das Team demonstrierte erfolgreich eine Vielzahl von Sensoranordnungen für pharmazeutische und Umweltanwendungen. Die Kostensenkung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Zuverlässigkeit soll die schnelle Kommerzialisierung und Markteinführung erleichtern. Zahlreichen kleinen und mittleren Unternehmen, die sich auf diesem Gebiet spezialisiert haben sowie die Gesundheit der EU-Bürger wird dieses Projekt zugutekommen.