Oberflächenmodifikation

Plasma-Printing

© Foto Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Mit Hilfe von Plasma Printing hergestellte RFID Antenne.

Plasma-Printing ist ein innovatives Verfahren zur lokalen Modifikation von Oberflächen. Unter Verwendung einer geeigneten Maske werden die Strukturierungsinformation dabei durch Mikroplasmen als ortsselektive Oberflächenmodifikation auf das Substrat übertragen. Ein solches Vorgehen erlaubt die Steuerung bei nachfolgenden Prozessschritten mit Flüssigkeiten, die sich beim Kontakt mit den plasmabehandelten und unbehandelten Bereichen der Oberfläche unterschiedlich verhalten. Neben der ortsselektiven Modifikation von Oberflächen ermöglicht das Plasma-Printing auch die strukturierte Schichtabscheidung oder Funktionalisierung.

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Biofunktionale Schichten

© Foto Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Atmosphärendruck-Plasmabehandlung am Fraunhofer IST: Verbessertes Wachstum der Stamm­zellen auf den Oberflächen plasmabeschichteter Beutel.

Bei der Kultivierung von Zellen, der Reinigung von Proteinen, der Entwicklung von Medikamenten und Biosensoren, bei medizinischen Produkten wie Stents oder Schläuchen – in vielen Bereichen der Biologie und der Medizin werden besondere Anforderungen an die Oberflächen der verwendeten Materialien gestellt. Oft werden die eingesetzten Produkte aus kostengünstigen Kunststoffen gefertigt. Damit deren Oberfläche den hohen Anforderungen genügt und die gewünschten physikalischen oder chemischen Eigenschaften aufweist, werden sie in vielen Fällen beschichtet oder modifiziert und mit chemischen Gruppen für nachfolgende Kopplungsreaktionen ausgestattet.

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Bondprozesse

© Foto Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Beschichtung eines Wafers mit einem Polyelektrolyten im Spin-Dryer.

Gerade bei neuen Materialkombinationen ist es wichtig, dass die einzelnen Werkstoffe gut aneinander haften. Eine klebstofffreie Verbindungstechnik ist das Niedrigtemperatur-Bonden. Dabei werden die Oberflächen der einzelnen Werkstoffe so modifiziert, dass sie chemisch funktionelle Gruppen aufweisen, die miteinander reagieren und so feste Bindungen ausbilden können.

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