Mikrokontaktdruck am Limit – festphasenbasierte Übertragung submikroskaliger Strukturen mit hochdefinierter chemischer Funktionalität auf kapillaraktive Oberflächen

• Antragsteller: Dr. Martin Reifarth
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 471323994

Mit diesem Forschungsvorhaben soll eine Methode erarbeitet werden, mit der er möglich sein soll, submikroskalige Oberflächenmuster mit hochdefinierter chemischer Funktionalität mit einem geringen Aufwand und der Möglichkeit zur Aufskalierung auf raue, kapillaraktive Oberflächen zu übertragen. Hierzu soll eine Variante der Methode des Mikrokontaktdruckes etabliert werden, die auf einer festphasenbasierten Übertragungsreaktion von einer Polymermatrix auf das Oberflächensubstrat beruht. In das Trägerpolymer, das kovalent auf einen Elastomerstempel gebunden ist, ist das zu übertragene Agens - die Tinte - zunächst metastabil angebunden. Wird die Polymermatrix mit der Substratoberfläche in physischen Kontakt gebracht, so erfolgt ein Übertrag der Tinte kovalent zum Substrat, auf dem es thermodynamisch stabiler gebunden sein muss als an dem Trägerpolymer.Da das Modifizierungsagenz vor dem Druck am Trägerpolymer und nach erfolgtem Druck auf dem Substrat immobilisiert ist und der Übertrag lediglich während des physischen Kontaktes beider Komponenten erfolgt, kann ein Verschmieren, also eine Verteilung der Tinte auf dem Substrat, während des Druckprozesses verhindert werden. Dies ermöglicht es, Detailgenauigkeiten im Submikrometerbereich auf kapillaraktiven Oberflächen zu erreichen, die sonst auf solchen Oberflächen nicht realisierbar sind. Als Substrate sollen kapillaraktive anorganische oxidische Oberflächen sowie kommerzielle, hydrophile Celluloseoberflächen eingesetzt werden. Beide stellen technisch relevante Substrate dar, die ein breites Anwendungsfeld versprechen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen