Druckbare Magnetoelektronik entwickelt

Damit wächst die Palette der druckbaren elektronischen Bauteile um eine weitere wichtige Komponente. Gemeint sind Magnetfeldsensoren, die als druckbare Schalter in Mikrosysteme integriert werden können und ein kontaktloses Interface zur Steuerung elektronischer Schaltkreise ermöglichen. Herkömmliche GMR-Sensoren bestehen aus Schichtstapeln ferromagnetischer und nicht-magnetischer Metalle (z. B. Kobalt und Kupfer), die auf feste Siliziumsubstrate aufgebracht werden.

Prof. Dr. Oliver G. Schmidt und sein Team haben diese Schichten vom Substrat abgelöst und daraus eine magnetische Tinte entwickelt, die bei Raumtemperatur einen Riesenmagnetowiderstand aufweist, der ausreicht, um damit funktionierende Sensoren auf flexiblen Substraten wie Papier oder Polymeren herzustellen. Eine erste Funktionsprobe für einen gedruckten GMR-Sensor liefert ein Magnetschalter, der in den elektronischen Schaltkreis einer Postkarte aufgedruckt und integriert ist. Die darin enthaltene Leuchtdiode wird von einem Magneten angesteuert, der den Widerstand des gedruckten Magnetsensors ändert und damit auch den Stromfluss beeinflusst.

Dadurch werden neue  Anwendungen für gedruckte elektronische Schaltkreise möglich: aktive intelligente Verpackungen, Postkarten, Bücher und Werbematerialien, die mit der Umgebung kommunizieren können. Die druckbaren Magnetsensoren können in komplexen Schaltkreisen als kontaktlose Schalter agieren. Kombiniert mit einem RFID-Transponder (Radiofrequenz-Identifikation) und einer druckbaren Antenne könnten integrierte Funktionalitäten wie zum Beispiel der Datenaustausch durch externe Magnetfelder gesteuert werden.

IFW / JS