Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP und das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT haben erfolgreich flexible elektrochemische Biosensoren auf metallbeschichteten Foliensubstraten entwickelt und getestet. Das Fraunhofer FEP verfügt über eine Technologie, die Kunststofffolien mit einer hauchdünnen Metallschicht versieht. Sie basiert auf einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Eine hohe Gleichmäßigkeit der Schichtdicke und die Freiheit von Defekten stellten dabei besondere technologische Herausforderungen dar.

Der wachsende Markt von mobilen Geräten benötigt eine hohe Anzahl kleiner, leichter und leistungsfähiger Sensoren für die unterschiedlichsten Anwendungen in Sport, Medizin oder bei der Arbeit. Besonders praktisch sind sogenannte „Wearables“, wie funktionale Armbänder, die kaum spürbar praktische Hilfe leisten. Sie können Körperfunktionen überwachen und wertvolle Informationen bereitstellen. Die Elektronik sollte sich hierfür flexibel an den Arm anschmiegen.

Den Fraunhofer-Forschern ist nun ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Fertigung solcher zukunftsweisenden Produkte gelungen. Innerhalb des Fraunhofer ISIT kooperieren die Geschäftsfelder "Medizinische Sensorsysteme" und "Wearables und Printed Electronics" bei der Fragestellung, wie sich siliziumbasierte Sensortechnologien in flexible Module überführen und in körpernahe Sensorsysteme integrieren lassen. Die Bereitstellung der metallbeschichteten Foliensubstrate durch das Fraunhofer FEP hat diese Entwicklungen wesentlich vorangebracht. Es wurde eine flexibler elektrochemischer Sensor entwickelt, mit dem bereits gute Ergebnisse erzielt werden konnten. Er ist 8 x 10 mm² groß und enthält ein Array von Elektroden für biologische Immuntests. Das Besondere: der Sensor ist nur etwa ein Zehntel Millimeter dünn, da er komplett auf der zuvor am Fraunhofer FEP beschichteten Folie hergestellt wurde. Grundlage bei der Herstellung flexibler Sensoren sind hauchdünne Schichten. Die Forscher vom Fraunhofer FEP haben große Erfahrungen, solche Schichten defektfrei und mit extrem hoher Gleichmäßigkeit auf Folien in hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Verfahren aufzubringen.

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Quelle: Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP vom 16.12.2015