Center Smart Materials and Adaptive Systems CeSMANeMFagO – Neue Materialien zur Funktionalisierung additiv gefertigter Optiken
Bei der Entwicklung von Materialien für die additive Fertigung spielen deren optischen Eigenschaften kaum eine Rolle. Dementsprechend liegt im Forschungsfeld der 3D-gedruckten Optik noch enormes Potential, das bislang nur wenig genutzt wird. Weiterhin sind zusätzliche optische Funktionalitäten, die über die reine Brechung an einer additiv gefertigten Oberfläche hinausgehen, bisher noch fast gar nicht betrachtet worden.
Daher hat NeMFagO das Ziel additiv gefertigte optische Komponenten durch grundlegende materialwissenschaftliche Untersuchungen bzgl. ihrer optischen Eigenschaften zu optimieren. Dafür werden geeignete Materialien und Druckprozesse entwickelt, so dass die Eigenschaften der gedruckten Komponenten in drei Dimensionen variiert werden können. Die Entwicklung erfolgt zielgerichtet für zwei Leitapplikationen. Zum einen werden 3D-druckbare Nanokomposite aus Hybridpolymer und Halbleiter-Quantenpunkten für biomedizinische Anwendungen entwickelt. Zum anderen werden so genannte Gradienten-Index Optiken mit angepassten Materialien und Druckprozessen hergestellt.
Das Fraunhofer ISC hat gemäß dieser Applikationen in NeMFagO die Aufgabe, geeignete hybridpolymere Harze als Druckmaterialien zu entwickeln, die sich mit Quantenpunkten formulieren lassen. Für die GRIN Optiken sind ferner Materialsysteme zu entwickeln, die einen breites Spektrum an Brechzahlen umfassen und deren Brechzahl sich zusätzlich langzeitstabil im Prozess einstellen lässt.