Prototypeværktøjer til masseproduktion af nanostrukturer lanceres i Singapore

Industrial Consortium On Nanoimprint (ICON), som styres af Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), et forskningsinstitut fra Singapores Agency for Science, Teknologi og forskning (A*STAR), er klar til at sætte roll-to-roll nanoimprint-fremstilling på prøve.

Nanoimprintede strukturer og komponenter bliver brugt i emner som antirefleksfilm, og solceller. Imidlertid, deres indvirkning på forbrugerprodukter er begrænset, da der mangler bæredygtige fremstillingsprocesser til at opskalere produktionen af ​​sådanne nanostrukturer. IMRE og dets partnere i ICON planlægger at fremstille strukturerne, ved hjælp af en rulle til rulle-proces. Så hurtigt, masseproduktionsmetode kan skabe nanostrukturerede komponenter i stort område, åbner vejen for nye forbrugerapplikationer, som ikke tidligere er blevet konceptualiseret eller økonomisk gennemførlige.

Roll-to-roll imprinting er det tredje industri-tema projekt af ICON, der inkluderer lokale og internationale partnere såsom Solves Innovative Technology Pte Ltd (Singapore), Avancerede teknologier og regenerativ medicin, LLC (ATRM) (USA), Young Chang Chemical Co. Ltd (Sydkorea), EV Group (Østrig), Micro Resist Technology GmbH (Tyskland) og NTT Advanced Technology Corporation (Japan). De partnere, der er råvareleverandører, værktøjsmagere, og slutbrugere repræsenterer hele værdikæden for at producere nanostrukturer og tage dem i brug. Nogle af de applikationer, som konsortiet håber at udnytte med roll-to-roll nanoimprint omfatter antibegroningsoverflader, antirefleksfilm for at øge effektiviteten af ​​solceller, trådnet polarisatorer, og optiske film til fladskærme.

"Rul-til-rulle nanoimprinting-teknikken er et afgørende midtpunkt i ICONs plan for at fuldende værdikæden for at udnytte det sande potentiale af vores biomimetiske multifunktionelle nanoimprint-teknologioverflader", sagde Dr Low Hong Yee, en IMRE senior videnskabsmand, der leder teamet, der udvikler roll-to-roll nanoimprint-teknologien. "Med denne metode kan vi fusionere nanoimprint-teknologier til virkelige applikationer og i industriel skala", forklarede Dr Low, tilføjer, at de konstruerede materialer, der produceres, kan laves til en række forskellige anvendelser. For eksempel, nanostrukturer kan bruges til at efterligne mønstre af overflader fundet i naturen for at give de syntetiske overflader egenskaber såsom iboende farveeffekter, klæbefri vedhæftning til overflader, vandtæt og anti-reflektivitet.

ICON vil introducere to typer roll-to-roll-teknikker - en termisk og en UV-baseret version. Den termiske metode laver mønstre direkte på underlaget, kan rumme en række plastik til forskellige applikationer, og er ideel til fremstilling af mikro- og nanofluidiske enheder, biokemiske assays såvel som andre biomedicinske anvendelser. UV-teknikken muliggør hurtigere behandling, fordi det er en proces ved stuetemperatur, og tilbyder fordelen ved at fremstille nanostrukturerne på tværbindelige harpikser, hvilket giver højere termisk og mekanisk stabilitet til de påtrykte produkter.

"Det fælles samarbejde med ICON om at designe og bygge den første roll-to-roll termiske nanoimprinting-maskine giver os chancen for at arbejde med andre industripartnere om, hvordan dette udstyr kan anvendes", kommenterede hr. Hermann Waltl, Executive Sales and Customer Support Director for EV Group, hvis globale hovedkvarter er i Østrig, på den roll-to-roll termiske nanoimprinter, som virksomheden har udviklet i fællesskab med ICON.

“ICON giver os muligheden for at høre direkte fra industrien om deres behov, så vi kan tilpasse fremtidige roll-to-roll udstyrsdesign til specifikke industrikrav. ICON handler om at overføre skalerbare nanoimprinting-teknikker ud af laboratoriet og ind på markedet. Roll-to-roll-strategier passer bestemt til regningen her. Mange virksomheder følger udviklingen nøje”, sagde hr. Koh Teng Hwee, administrerende direktør for Solves, en lille og mellemstor virksomhed, der havde arbejdet sammen med IMRE om at udvikle roll-to-roll UV nanoimprinting-værktøjet.

"Dette partnerskab om roll-to-roll nanoimprinting øger vores konkurrenceevne på den globale arena, især ved at hjælpe os med at skabe nye funktionelle og mønstrede filmteknologier til skærme og solcelleapplikationer", sagde hr. Kim Woo Yong, Global Marketing Director for Young Chang Chemical Co. Ltd, Sydkorea.

"Vi er glade for at være involveret i dette banebrydende projekt, der vil bringe en ny dimension til vores kerneforretning og hjælpe os med at udvikle materialer til et større udvalg af markeder og industrier, ” sagde fru Gabi Gruetzner, administrerende direktør for Micro Resist Technology GmbH (Tyskland), en virksomhed, der har specialiseret sig i at levere fotoresists og polymerer til mikro- og nanolitografi.

ICON er Singapores første nanoteknologikonsortium, der opfordrer virksomheder til at anvende alsidige, industriklar nanoimprinting-teknologi, der kan bringe produkter til markedet gennem bæredygtig fremstilling. Nanoimprint-teknologi producerer strukturer i nanometerstørrelse af større kompleksitet ved brug af færre behandlingstrin, samtidig med at spild af materialer minimeres. Det har udviklet sig fra en litografiteknologi til halvlederindustrien til en platformsprocesteknologi, der kan tilpasses til en lang række applikationer. Medlemmerne af ICON vil få førstehåndsadgang til disse nye teknologier ved at arbejde på fælles projekter for at udvikle nye produkter og applikationer, der potentielt kan have store besparelser i F&U.