Gezielte Strukturierung SERS-aktiver Filme auf planaren Substraten mittels Inkjet-Technologie

• Applicant: Dr. Lutz Engisch
• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 25802808

Der Schlüssel zur Entwicklung neuer innovativer Technologien liegt in der modernen instrumentellen Analytik. Insbesondere die spektroskopischen Verfahren bieten Möglichkeiten zur Struktur- und Prozessaufklärung auf molekularer Ebene, wobei die Raman-Spektroskopie eher eine Sonderstellung einnimmt. Obwohl der Effekt bereits 1928 von Sir RAMAN entdeckt wurde, ist ihr Potential bis heute nicht vollständig ausgeschöpft. Die Methode liefert ähnlich der Infrarot-Spektroskopie Informationen zu Rotations-Schwingungszuständen von Molekülen und Festkörpern, mit dem Vorteil einer weniger aufwändigen Probenpräparation. Der entscheidende Nachteil einer geringen Signalintensität, die die Nachweisgrenze einzelner Spezies negativ beeinflusst, kann durch das Aufbringen von rauen Münz-Metalloberflächen, wodurch der so genannte SERS-Effekt hervorgerufen wird, kompensiert werden. Die Probenpräparation ist bisher sehr zeit- und materialaufwändig (Plasmaverfahren).Der Inkjetdruck ermöglicht die schnelle und präzise Positionierung kleinster Tropfen im Picoliterbereich, auch für Silber- bzw. Goldpartikeltinten deren Hauptanwendungsbereich heutzutage die gedruckte Elektronik ist.Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Kombination von Inkjetdruck und Ramanspektroskopie zur Erzeugung isolierter Silberfilme auf einer Vielzahl von planaren Substraten und die anschließende Charakterisierung des SERS-Effektes. Durch präzises Ansteuern einzelner Punkte lassen sich im Gegensatz zu bisher üblichen Methoden definierte Silberstrukturen auf die Oberfläche aufbringen. Untersuchungen verschiedener geometrischer Muster könnten einen weiteren Beitrag zum Verständnis des SERS-Effektes liefern. Gleichzeitig soll das Potential der Ramanspektroskopie als analytische Methode im Digitaldruck aufgezeigt werden.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: Australia
• Host: Professor Dr. Peter M. Fredericks