Herstellung einfach und billig: Chips aus dem Tintenstrahldrucker
«Wegwerf-Laser» kostet nur wenige Cent
publiziert: Mittwoch, 4. Mai 2016 / 13:11 Uhr

Saint-Étienne - Forscher des École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne können Laser jetzt extrem einfach und kostengünstig herstellen.

Farbstoffhaltige Spezialtinte in kleinen Vierecken auf ein Trägermaterial aufgetragen.
Farbstoffhaltige Spezialtinte in kleinen Vierecken auf ein Trägermaterial aufgetragen.
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Das geht sogar so weit, dass sich die einmal billig produzierten Lasermedien nach ihrer Verwendung einfach austauschen und entsorgen lassen. Um die neuen «Wegwerf-Laser» zu realisieren, drucken die Experten die Laserchips einfach mithilfe einer Spezialtinte in einem Tintenstrahldrucker aus. Auf diese Weise kostet sie das Endprodukt nur wenige Cent.

«Dass man Laserchips derart einfach und billig produzieren kann, ist wohl der signifikanteste Aspekt unserer Forschungsergebnisse», zitiert das Wissenschaftsportal «EurekAlert!» den verantwortlichen Projektleiter Sébastien Sanaur. «Sie können sie mithilfe von piezoelektrischen Tintenstrahldruckern ausdrucken wo sie wollen und wann sie wollen und verschwenden dabei keine teuren Rohmaterialien», betont Sanaur. Diese erfordere zudem keine Schablonen und sei bei normalen Raumtemperaturen durchführbar. «Auch das Drucken auf flexible Materialien ist möglich», so der Forscher.

Keine Materialverschwendung

Wie Sanaur und seine Kollegen im «Journal of Applied Physics» erläutern, haben die bisherigen Ansätze zur Herstellung organischer Laser alle ein gemeinsames Problem: Sie sind zu teuer und im Zuge des Produktionsprozesses wird zu viel Material verschwendet. Beim typischen derzeitigen Herstellungsverfahren, dem sogenannten «Spin-Coating», wird eine spezielle Farblösung auf ein sich drehendes Trägermedium aufgetragen. «Durch die dabei auftretenden Zentrifugalkräfte wird ein Grossteil der Lösung vom Medium heruntergeschleudert. Nur zwei Prozent davon lassen sich wirklich sinnvoll platzieren», erklärt Sanaur.

Ganz anders bei der neuen Methode: Hier wird einfach eine farbstoffhaltige Spezialtinte in kleinen Vierecken auf ein Trägermaterial aufgetragen. «Tintenstrahldrucker können kleine Strahlen von Flüssigkeit sehr genau auf die Oberfläche spritzen, ohne etwas zu verschwenden», schildert der Projektleiter. Je nach Zusammensetzung der Tinte lassen sich so Laser mit verschiedenen Wellenlängen produzieren. Den Forschern zufolge ist es bereits gelungen, Wegwerf-Laser mit gelben und rotem Licht zu erzeugen. «Aber auch solche mit energiereicherem blauen und grünen Licht könnten mit diesem Verfahren bald möglich sein», lässt Sanaur wissen.

Schwerpunkt organische Laser

Wichtig zu verstehen ist, dass das Team rund um den französischen Forscher organische Laser produziert. Diese sind heute weniger weit verbreitet als ihre anorganischen Pendants, die in grosser Zahl beispielsweise in Laserpointern, DVD-Playern, optischen Mäusen oder Ähnlichem verbaut werden. Ihre Vorteile liegen in der energiereicheren photonischen Energieübertragung, einfacheren Produktion sowie in der Tatsache, dass sie ein breite Palette an verschiedenen Wellenlängen ermöglichen.

(bert/pte)

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