Unter Anwesenheit von Landesrätin Mag. Kristina Edlinger-Ploder, Bürgermeister Ing. Helmut Kienreich sowie Ministerialrat Mag. Ingolf Schädler vom BMVIT konnte am 7. April 2011 die neu errichtete Rolle-zu-Rolle Pilotanlage im Weizer Energie Innovationszentrum feierlich in Betrieb genommen werden. Sowohl DI Dr. Paul Hartmann, Direktor des Instituts MATERIALS der JOANNEUM RESEARCH als auch die Ehrengäste betonten die Bedeutung dieser Anlage für die wirtschaftsnahe Forschung in der Steiermark.
Der Einsatz rollenbasierter Produktionsprozesse stellt revolutionäre Anwendungen in Elektronik, Optoelektronik, Photovoltaik und Sensorik in Aussicht, wenn Nanostrukturen schnell und großflächig, also „sozusagen am Laufband“ erzeugt werden können. Grundlegende Themen der Nanotechnologie, wie beispielsweise die Funktionalisierung von Oberflächen mittels biomimetischer Strukturen zur Selbstreinigung, Haftungsverbesserung oder Reibungsverminderung könnten dann erstmals in einem industrienahen Fertigungsumfeld als Prototypen oder sogar in Kleinserie realisiert werden. Nanostrukturen können auch die Effizienz von Solarzellen steigern, die Entspiegelung oder Farbgebung von Oberflächen beeinflussen, optische Datenübertragung oder patientennahe Diagnostik ermöglichen, die Geschwindigkeit elektronischer Schaltungen erhöhen und vieles mehr. Die Integration elektronischer, optischer und sensorischer Nanostrukturen auf meterlangen Folien würde damit die kostengünstige Fertigung von neuartigen Produkten in einem sehr weit gefächerten Anwendungsspektrum erlauben.
Die neu konzipierte und soeben installierte Rolle-zu-Rolle Anlage von JOANNEUM RESEARCH MATERIALS zielt genau darauf ab - Erzeugung von kleinsten Strukturen auf großen Flächen in einem ressourcenschonenden und industrietauglichen Verfahren.
Eine auf einer Rolle aufgewickelte Folie mit einer Maximalbreite von 300 mm wird als Basis für die Aufbringung von unterschiedlichen Materialien und Strukturen verwendet.
Nach dem Abwickeln erfolgt zumeist ein Belackungsschritt, bei dem das zu strukturierende Material (z. B. mittels Gravurdruck) aufgebracht und, bei Bedarf, vorgetrocknet wird. Dann werden die notwendigen Strukturierungsschritte mittels Nanoprägeverfahren in verschiedenen Ausformungen wie Hot Embossing oder UV-Imprinting durchgeführt. Bei komplexeren Strukturen wie optoelektronischen Bauelementen sind aufwändigere Abfolgen verschiedener Beschichtungs- und Strukturierungsschritte notwendig, da mehrere Lagen unterschiedlicher Materialien aufgebracht und entsprechend strukturiert werden müssen.
„Mit dieser Anlage ist es erstmals möglich, funktionelle Strukturen im Nanometerbereich in druckähnlichen Prozessen und von der Rolle herzustellen“, so Dr. Barbara Stadlober, Leiterin der Forschungsgruppe Mikro- und Nanostrukturierung in Weiz.