24.03.2021 - Technische Universität Bergakademie Freiberg

Hochwertige und kostengünstige Inkjet-Tinten für die Elektronikindustrie

Freiberger Start-up „NaPaGen“ kann künftig mit einem innovativen Produktionssystem hochreine Edelmetallnanopartikel herstellen

Damit werden Tinten in verbesserter Qualität für den Inkjet-Druck von elektronischen Bauteilen für Smart- Systems sowie für den Fahrzeug- und Flugzeugbau produziert.

Edelmetallnanopartikel bilden die materielle Basis von leitfähigen Inkjet-Tinten in der gedruckten Elektronik. Ihre Beschaffenheit ist ausschlaggebend für die Qualität der industriell verwendeten Tinten. Form und Größe der Nanopartikel in den Tinten können jedoch von Charge zu Charge unterschiedlich sein, da die Herstellung von Nanopartikeln nur schwer zu kontrollieren ist. Die Qualität der aktuell verfügbaren Tinten schwankt entsprechend. Hier setzen die vier Nachwuchswissenschaftler um NaPaGen-Projektleiterin Nadja Lumme an: „Wir haben die Synthese der Nanopartikel aus einem klassischen Batch-Verfahren, in dem Chemikalien händisch zusammengerührt werden, in ein automatisiert und kontinuierlich arbeitendes System verlegt. Damit können wir die Synthese gezielt beeinflussen und die Eigenschaften der Nanopartikel steuern. Durch das innovative Produktionssystem verbessert sich auch die Qualität der Nanopartikel. Sie werden reproduzierbar und durch die Automatisierung des geschlossenen Systems können Produktionskosten eingespart werden. Diese Kombination führt zu hochwertigen Nanopartikel-Suspensionen und Tinten auf Kundenwunsch.“

Anwendung in Wearables, smarten Systemen sowie im Fahrzeug- und Flugzeugbau

Der Markt der gedruckten Elektronik ist in den letzten Jahren enorm gewachsen und wird zunehmend komplexer. Er umfasst inzwischen smarte Systeme, Wearables, Mobilitäts- und Unterhaltungsindustrie. Allein der Markt der gedruckten Sensoren wird von IDTechEx für das Jahr 2030 auf 4,5 Milliarden US-Dollar prognostiziert. Viele kleine und große Unternehmen wagen den Sprung in den Druck von Leiterbahnen & Co., um bestehende Anwendungen zu verbessern oder neue Anwendungen zu generieren. Auch der nachhaltigere Materialeinsatz spielt künftig eine wichtige Rolle in der Branche.

Interdisziplinärer EXIST-Forschungstransfer vereint Nachwuchsforscher aus vier Studiengängen

Das NaPaGen-Team um Nadja Lumme ist interdisziplinär aufgestellt. Die Alumna der TU Bergakademie hat bis 2016 Angewandte Naturwissenschaften studiert und im Rahmen eines Landesinnovationsstipendiums ihre Forschung im Bereich der Nanopartikelsynthese am Institut für Elektronik- und Sensormaterialien begonnen. Auch die weiteren drei GründerInnen haben ihren Master an der TU Freiberg absolviert. Frederic Güth machte 2014 seinen Masterabschluss im Studiengang Elektronik- und Sensormaterialien, Bedia Jüttner schloss unter anderem das Studium der Betriebswirtschaftslehre 2015 mit einem Master ab, und Maik Gerwig studierte bis 2014 im Masterstudiengang Chemie, bevor er im letzten Jahr erfolgreich seine Dissertation verteidigte.

Dass auch das angehende Start-Up seinen Sitz in Freiberg haben soll, ist kein Zufall: „Wir schätzen den Wissenschaftsstandort Freiberg sehr. Als kleine, aber feine Uni sind die Wege zwischen Studierenden, Promovierenden, Post-Docs und Professoren sowie Professorinnen kurz und direkt. Über die Jahre ist dabei ein tolles Netzwerk entstanden, das letztlich auch uns vier aus unterschiedlichen Bereichen zusammengeführt hat. Dem Studium an der TU Bergakademie Freiberg verdanken wir dabei natürlich in erster Linie aber auch unser Fachwissen, ohne das uns eine Ausgründung auf solch einer anspruchsvollen wissenschaftlichen Spielwiese überhaupt nicht möglich wäre“, so Nadja Lumme.

Finanziert wird das Start-up bis September 2022 im Rahmen einer EXIST-Förderung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Das Gründernetzwerk SAXEED der TU Bergakademie Freiberg unterstützt und begleitet die Gründer bereits seit der Antragstellung über die gesamte Projektlaufzeit mit wöchentlichen Meetings, einem strukturierten Workshop-Programm und etappenweisen Pitchdays mit Experten-Feedback.

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