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Mengyuan Li mit zwei dünnen PVDF Proben: rechts, milchige, raue PVDF Folie, die konventionell hergestellt wurde und links: transparente glatte PVDF Folie, die mit verbesserten Verfahren hergestellt wurde. Bild vergrößern
Mengyuan Li mit zwei dünnen PVDF Proben: rechts, milchige, raue PVDF Folie, die konventionell hergestellt wurde und links: transparente glatte PVDF Folie, die mit verbesserten Verfahren hergestellt wurde. [weniger]

MPIP - Pressemeldung

Preisgünstige Kunststoffspeichermedien aus einem „vergessenen“ Rohstoffpolymer

18. März 2013

Wissenschaftler des Zernike Institute for Advanced Materials der Universität Groningen und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben einen Weg gefunden ein Kunststoffspeichermedium aus einem Rohstoffpolymer herzustellen. In Nature Materials stellen sie ihre Entdeckung erstmalig vor.

Mainz/Groningen. Das Polymer, das die Forscher verwenden, heißt PVDF – Polyvinylidenfluorid. Dieses preisgünstige Material wird oft für Membranfilter und Verpackungsfolien verwendet. Es ist allgemein bekannt, dass PVDF extrem wärmebeständig und chemisch sehr stabil ist, aber für Anwendungen in einer Speicherzelle sind ferroelektrische Eigenschaften unverzichtbar. Das Material muss eine elektrische Polarisierung besitzen, die mit den Nord- und Südpolen eines Magnets vergleichbar ist. Die Polarisierung von ferroelektrischem Material kann durch die Verwendung eines elektrischen Felds gewechselt werden. Der bistabile Polarisierungszustand kann dafür verwendet werden, Informationen zu speichern.

Herausforderung angenommen

Einen funktionstüchtigen elektrischen Schalter aus reinem PVDF herzustellen, ist schwierig. „Dafür gibt es zwei Gründe“, sagt Dago de Leeuw, Professor der Physik und einer der Autoren des Artikels in Nature Materials. „Zunächst einmal stellte es eine große Herausforderung dar, eine glatte, dünne Folie aus PVDF herzustellen.“ Diese seien nämlich rau – ähnlich wie mikroskopisches Sandpapier. „Zusätzlich erzeugt die konventionelle Verarbeitung nicht-ferroelektrische dünne Folien, da das PVDF in einer nicht-polaren Phase kristallisiert.“

Die Doktorandin Mengyan Li von der Universität Groningen konnte diese Probleme lösen. Sie benutzte eine Alternative, um dünne Folien von PVDF herzustellen. „ Die Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen stellte sich als entscheidender Schritt heraus“, sagt Li. „Üblicherweise stellt man diese Art von Folie bei Zimmertemperatur her. Aber PVDF verwandelt sich bei hoher Temperatur in eine schön glatte, dünne Folie“, erklärt De Leeuw. Zusätzlich werden die Folien ferroelektrisch nachdem ein kurzer elektrischer Puls angewendet wird.

 
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