Aufwärts mit gedruckten Leitern

Die Anfänge im Israel…

„Angefangen hat alles mit einem maladen Rücken“, berichtet Natalia Zamoshchik. Wobei das nicht ganz stimmt. Ehe ihr Rücken sie 2014 für ein halbes Jahr außer Gefecht setzte, hatte sich die Chemikerin am Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel) auf organische elektronische Materialien und deren Applikation in Dünnschichtverfahren spezialisiert. Dann kam besagte Zwangs-pause, die sie auf den Chefsessel ihres Start-ups Oreltech und an dessen neuen Standort im Innovations- und Gründungszentrum (IGZ) Adlershof führte.

Doch der Reihe nach. Zamoshchik nutzte die Rekonvaleszenz zur Weiterbildung, las Fachartikel und kam bei einem gedanklichen Abstecher in die anorganische Welt der Edelmetalle auf eine Idee zur Herstellung leitender Tinten und Fluide ohne den bisher üblichen Zusatz metallischer Nanopartikel. Zurück im Labor probierte sie ihren Ansatz aus. Er funktionierte. „Als ich meinem Freund Zvi Shteingart, der schon mehrere Start-ups gegründet hat, von der Sache berichtete, und wir über mögliche Anwendungen und Marktpotenziale sprachen, ging alles ganz schnell“, erinnert sie sich. Shteingart half ihr praktisch und finanziell bei der Gründung – und übernahm vorübergehend die Geschäftsführung von Oreltech.

… der Aufbau des Unternehmens in Berlin

Ein Jahr später, Anfang 2017 stieß ein Kollege vom Weizmann Institut dazu: Konstantin Livanov, der seine Schwerpunkte in der Oberflächenchemie, Composit- und Nanomaterialien hat. Gemeinsam nahmen sie an der Advanced Materials Competition 2017 (AdMaCom) des Innovation Network for Advanced Materials Berlin teil – und gingen aus dem zweiwöchigen Accelerator-Programm als Sieger hervor. „Wir haben gesehen, dass hier großes Interesse an unserer Technologie besteht – und Deutschland als bedeutender Industrie- und vor allem auch Chemiestandort bietet eine bessere Basis für den Aufbau unseres Unternehmens als Israel“, berichtet Livanov. Als sie dann auch noch passende Labor- und Büroräume im IGZ fanden, war der Umzug nach Berlin nur noch Formsache.

Vier große Märkte sollen erschlossen werden

Von hier aus will Oreltech nun bis 2023 in mindestens vier großen Märkten Fuß fassen. Ihren Optimismus ziehen die Gründer aus der durchweg positiven Resonanz auf ihren Ansatz. Denn wo bisher aufwendige Syntheseverfahren für die Nanopartikel und kostspielige Additive nötig waren, damit die Metallteilchen nicht verklumpen und die feinen Düsen der Inkjet-Drucker verstopfen, und wo bisher Lösemitteldämpfe und energieintensive Trocknung das Bild in der Fertigung gedruckter Elektronik bestimmen, nutzt das Start-up eine direkte, ökologisch und ökonomisch überlegende Abkürzung. „Wir generieren unsere leitenden Tinten, die bei Bedarf auch transparent sein können, in einem Arbeitsschritt. Im Druck- oder Beschichtungsprozess reagiert ein enthaltener Präkursor und bildet den erwünschten Metallfilm“, sagt Zamoshchik. Statt nanofein zerstäubter Metalle nutze man ionische Silber-, Platin- oder Goldtinten, die sich im Wechsel mit Polymeren Schicht für Schicht auftragen lassen, schnell trocknen und sich kalt verarbeiten lassen. Polymere könnten hierbei als Aktivmaterialien oder als Isolatoren dienen. Die „ionischen Metallzusätze“ – ins Detail möchten sie bei der Erklärung nicht gehen – seien so winzig, dass mit entsprechender Drucktechnik auch deutlich feinere Leiterbahnen als die heute üblichen 100 µm machbar seien.

Neues Verfahren verspricht große Einsparungen

Im Inkjet-Prozess lassen sich transparente Leiterbahnen in Touch-displays, OLEDs oder flexible Solarzellen einbringen, Schaltkreise auf jedwede zwei- und dreidimensionale Oberfläche von Papier bis 3D-Chip, von Flugzeugrumpf bis Fahrzeugarmatur drucken. Laut Livanov lassen sich mit ihren Ionentinten auch teure Edel-metalle wie Platin oder Gold weit dünner – und damit materialsparender – aufbringen als in bisherigen Dünnschichtprozessen. „Eine der möglichen Anwendungen ist die Platinbeschichtung von Brennstoffzellenmembranen“, erklärt er. Da sie ihr Verfahren an vielfältige Metalle und verschiedenste Druck- und Beschichtungsverfahren adaptieren können, rechnen sich die Gründer so gute Marktchancen aus. Ihre Netzwerke in Deutschland und speziell in Adlershof wachsen. „Wir haben interessante Kontakte zu Kunden und Hochschulen, kennen mittlerweile viele Gründer vor Ort – und wollen mit Oreltech nun schnell wachsen“, berichtet die Gründerin. In ihrem Fall hätten sich die Rückenschmerzen ausnahmsweise einmal gelohnt.