Gedruckte Elektroden, schlaue Verbände


Wiesbaden (pts) – Gedruckte Elektronik hilft täglich bei Diagnostik und Behandlung. Während der Einsatz dieser Technologie beim Blutzucker-messen und EKG-schreiben auch im Rettungsdienst nicht ungewöhlich ist, kann gedruckte Elektronik noch viel mehr.

Bei der Herstellung von Einweg-Teststreifen für die Blutzucker-Messung kommt gedruckte Elektronik jedes Jahr milliardenfach zum Einsatz. Seit die Messung mit Hilfe von Elektroden durchgeführt werden kann, reicht ein winziger Tropfen Blut, um den Zuckergehalt sehr genau zu bestimmen.

Jeder Teststreifen besteht aus einem Kunststoffträger, der per Siebdruck mit metallischen Elektroden versehen wird. Die Kunst der Herstellung liegt darin, die metallhaltigen Tinten bei Temperaturen zu trocknen, die den Kunststoff nicht beschädigen. Um die Kosten in den Griff zu bekommen greifen die Hersteller auf das günstige Siebdruckverfahren zurück. Etwa die Hälfte aller weltweit eingesetzten Einweg-Teststreifen für die Blutzuckermessung werden heute per Siebruck gefertigt.

Auch bei der Massen-Herstellung von Elektroden für die Messung von Gehirn- (EEG) oder Herzströmen (EKG) spielen Druckverfahren eine bedeutende Rolle. So wird das Gros der Elektroden, die unter einem Pflaster die spezifischen Ströme direkt auf der Hautoberfläche messen, in Form silberhaltiger Tinten mittels Flexo- oder Tief-Druckverfahren auf die Kunststoffträger gebracht.

Gezielter Wechsel des Wundverbands

Smarte Bandagen messen künftig den Heilungsverlauf. Foto: Host Center Eindhoven

Smarte Bandagen messen künftig den Heilungsverlauf. Foto: Host Centre, Eindhoven

Die „smarte Bandage“ der Zukunft arbeitet In Zukunft im Grundsatz nach dem Funktionsprinzip, das auch beim Pulsoxymeter angewendet wird. Hier soll gedruckte Elektronik helfen, den Wechsel von Wundverbänden gezielt zu steuern und dadurch den Heilungsprozess leichter zu kontrollieren. So arbeiten die Fachleute am Holst Centre im niederländischen Eindhoven an der Entwicklung von Sensorfolien, die Lichtquellen und Photosensoren („Pixel“) auf kleiner Fläche kombinieren und den Sauerstoffgehalt im Blut, das die verletzte Hautregion durchfließt, messen können.

Dies geschieht mit Hilfe von Licht-Reflexionen auf und in der menschlichen Haut. „Eingebettet in den Wundverband können diese Folien wichtige Informationen über den Heilungsprozess liefern“, beschreibt Geschäftsführer Jaap Lombaers den Nutzen dieser Technik. „Die Ärzte sind dadurch viel besser in der Lage, den Zeitpunkt, wann ein Verband gewechselt werden muss, zu bestimmen und dadurch den Heilungsprozess zu beschleunigen.“

Die konventionelle Siliziumtechnik wäre für diese flächige Anwendung allerdings zu kostspielig. Deshalb greifen die Forscher bei der Entwicklung der „smarten Bandagen“ auf die organische und gedruckte Elektronik zurück. Sie erlaubt es, Elektronik auf leichten und flexiblen Trägerfolien zu fertigen, die mit Kunststoffen, so genannten „Polymeren“, bedruckt werden. Diese neuartigen Photosensoren können künftig in Druckprozessen preiswert hergestellt werden. Die Photosensoren-Pixel sind heute etwa zwei mal zwei Millimeter groß. „Aktuelle Demonstrationsmodelle bieten Platz für Arrays von maximal 100 Pixeln“, beschreibt Lombaers den Stand der Technik. In wenigen Jahren soll die Technik zur Marktreife gelangen.

Der Markt für „Organische und gedruckte Elektronik“ ist inzwischen groß genug, um auf einer eigenen Branchenausstellung mit begleitender Fachkonferenz anzutreten. Auf der „LOPE-C“ (Large-area, Organic & Printed Electronics Convention) dreht sich vom 23. bis 25. Juni 2009 im Congress Center der Messe Frankfurt am Main alles um die gedruckte Elektronik.

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