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Neue Technologien für innovative Produkte Institut für nanotechnische Kunststoff-Anwendungen Prof. Dr. Clemens Holzer, Fachhochschule.

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Präsentation zum Thema: "Neue Technologien für innovative Produkte Institut für nanotechnische Kunststoff-Anwendungen Prof. Dr. Clemens Holzer, Fachhochschule."—  Präsentation transkript:

1 Neue Technologien für innovative Produkte Institut für nanotechnische Kunststoff-Anwendungen Prof. Dr. Clemens Holzer, Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik, 5210

2 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 2 Überblick Technologie Anwendungen Zusammenfassung

3 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 3 Höhepunkt der Nanotechnologie Lange, R.F.M.

4 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 4 Forschungsumfeld INKA Institut für Kunststofftechnik IKT Institut für Produkt- und Produktionsengineering IPPE Labor für Mikro- und Nanotechnologie FHNW-HLS Muttenz

5 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 5 Überblick Technologie Ergebnisse Anwendungen Zusammenfassung

6 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 6 CD / DVD / Nanoimprint CD-Datenpits Durchmesser 1 μm Tiefe 100 nm Nanopits Durchmesser 150 nm Tiefe 70 nm Nanopits Durchmesser 70 nm Tiefe 40 nm

7 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 7 Prozess Werkzeug- herstellung Spritzguss SG-Teil mit Nanostruktur Silizium, Nickel, Stahl, Messing Polymer Prüfung Simulatio n Prozess- Parameter Herstellung Struktur Prozess- Parameter

8 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 8 Siliziumwafer

9 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 9 Kontaktwinkel Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 glatte Oberfläche66°70° 100 nm-Linien120°134°

10 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 10 Neigungswinkel Flüssigkeit 3 glatte Oberfläche>70° 100 nm-Linien12°

11 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 11 Komplett benetzende Struktur

12 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 12 AFM-Kalibrierchip Master-Struktur - SiO 2 - geschrieben mit Elektronenstrahl - Positionsgenauigkeit: 2.5 nm - Gitter Periode: nm - Tiefe: 60 nm Abgeformte Struktur - PC - Standard CD - Prozess - CD Dimension: Ø 80 mm Schüsse von einem Master - Prozesszeit: 10 s pro CD Periode 200 nm Schuss Nr 137

13 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 13 Überblick Technologie Anwendungen Zusammenfassung

14 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 14 Geprägte Strukturen 1

15 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 15 Geprägte Strukturen 2

16 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 16 High-Aspekt Säulen

17 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 17 Produkt: Teil für Analytikgeräte Ziel: Hydrophobierung der Innenfläche -> bessere Entleerbarkeit Methode: Herstellen Struktur mittels Laser oder Ni-Master Herstellen der Teile: Spritzguss Ergebnis: Änderung der Oberflächeneigenschaften - ohne Beschichtung und ohne Materialänderung Beispiel 1 Hydrophobe Innenstruktur

18 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 18 Mikrostrukturierter Versuchs-Spritzgusskern

19 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 19 Abformung Detail Wittwer, B.

20 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 20 Innenstruktur in PP

21 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 21 Produkt: Analysegerät für Moleküle Ziel: Ersatz der Silizium-Cantilever durch Kunststoff Methode: Herstellen Form mittels Laser oder Lithographie Herstellen der Teile: Spritzguss Ergebnis: Erste Kunststoff-Cantilever, Funktion überprüft Beispiel 2 Cantilever aus Kunststoff

22 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 22 Cantilever-Prinzip Roderick Scheffler, digistudio scheffler, Berlin, (C) Copyright Concentris GmbH

23 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 23 Simulation Nedunkanal, S.

24 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 24 gelaserte Form Wellenlänge:355 nm Leistung:7 W Spotdurchmesser:10 μm Anzahl Schichten:500 Nedunkanal, S.

25 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 25 Ergebnis Spritzgussteil Nedunkanal, S.

26 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 26 Produkt: Nadeln für medizinische Anwendungen Ziel: Herstellen von Nadelstrukturen im Mikrometerbereich aus Kunststoff Methode: Abformen von Nadelstrukturen aus verschiedenen Mastern Herstellen der Teile: Spritzguss Ergebnis: Nadelstrukturen aus Kunststoff Beispiel 3 Nadelstrukturen

27 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 27 Gefräste Nadel

28 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 28 Nadelstruktur in Kunststoff aus Glasmaster Baumgartner, J..

29 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 29 Zusammenfassung Grosses Marktpotential Technologie steht zur Verfügung, muss jedoch entsprechend angepasst werden Vielversprechende Ergebnisse Vielfältige Anwendungen in der Medizintechnik, Biotechnologie, Lebensmitteltechnik, … Viele Produkte warten noch auf die Umsetzung Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

30 FHNW Neue Technologien für innovative ProdukteProf. Dr. Clemens Holzer, 30 Literatur Baumgartner, J.: Mikronadel-Biochip, Bachelor-Thesis FHNW, 9 / 2008 Lange, R.F.M.: Functional polymers at the beginning of the 21st century, Fachtagung Funktionale Polymere, SKZ Würzburg, 2006 Nedunkanal, S.: Cantilever array chips aus Kunststoff, Bachelor-Thesis FHNW, 9 / 2008 Wittwer, B.: Mikrostrukturieren eines Spritzgusskernes mit Laserengraving, Diplomarbeit FHNW, 11 / 2007


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