Eine neue „Tinte“ ermöglicht den 3D-Druck elektrochemisch schaltbarer leitfähiger Polymere mittels fotobasierter Verfahren. Forschende der Universität Heidelberg und der Universität Stuttgart haben erfolgreich Redoxpolymere hergestellt, die sich für die additive Fertigung mittels Digital Light Processing (DLP) eignen. Die mit dieser Technologie erzeugten komplexen zwei- und dreidimensionalen Strukturen lassen sich elektrochemisch manipulieren und ihre Farbe verändern. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Herstellung von 3D-gedruckten optoelektronischen Bauelementen.

Diese Forschung wurde im Rahmen des Graduiertenkollegs „Gemischter Ionen-Elektronen-Transport: Von den Grundlagen zu den Anwendungen“ durchgeführt, das von den beiden Universitäten gemeinsam gefördert wird. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *Advanced Functional Materials* veröffentlicht. Die digitale Lichtverarbeitung (DLP) ist ein lichtbasiertes 3D-Druckverfahren, das selektiv ultraviolettes Licht einsetzt, um eine lichtempfindliche „Tinte“ Schicht für Schicht zu dreidimensionalen Objekten aufzubauen. Dies ermöglicht die schnelle Herstellung komplexer Strukturen im Vergleich zu anderen additiven Fertigungsverfahren.

Professorin Eva Blasco erklärte, dass die DLP-Technologie zwar bereits erfolgreich in Bereichen wie der Zahnmedizin eingesetzt wird, der DLP-Druck von leitfähigen Polymeren für optoelektronische Anwendungen jedoch bisher eine große Herausforderung darstellte. Forschungsteams zweier Universitäten haben in enger Zusammenarbeit eine neuartige, auf Methacrylat basierende Tinte mit redoxaktiven Carbazolgruppen entwickelt. Dadurch wird das Material leitfähig und ändert seine Farbe je nach Redoxzustand. Mithilfe dieser photoleitfähigen Tintenformulierung erzeugten die Forscher Strukturen, deren Eigenschaften nach dem Druckvorgang geschaltet und elektrochemisch manipuliert werden können.

Christian Delavier und Svenja Bechtold betonten, dass die Forschung von der interdisziplinären Zusammenarbeit der Labore beider Universitäten profitierte. Mit der carbazolhaltigen Tintenformulierung lassen sich verschiedene komplexe Strukturen direkt additiv herstellen. Diese Strukturen ändern ihre Farbe bei elektrochemischer Stimulation. Der Prozess ist reversibel und lässt sich präzise auf Pixelebene steuern, insbesondere hinsichtlich der dritten Dimension.

Die Professoren Blasco und Ludwigs sind überzeugt, dass die Kombination von hochauflösender Fotolithografie mit Redoxpolymeren neue Möglichkeiten für die additive Fertigung von Aktuatoren für Pixeldisplays oder Anwendungen in der Softrobotik eröffnet, bei denen das Volumen elektrochemisch geschaltet werden kann.

Weitere Informationen: Christian Delavier et al., „Three-dimensional digital optical processing of redox-active polymers for electrochemical applications“, *Advanced Functional Materials* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Advanced Functional Materials*