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08.04.2013

Nichtflüchtige Speichermedien aus PVDF

In ferroelektrischen Materialien können sich Bereiche mit einer dauerhaften elektrischen Polarisation ausbilden. Durch ein externes Feld lässt sich diese Polarisation in eine andere Richtung umschalten. Auf diese Weise können solche Materialien als nichtflüchtige Speichermedien verwendet werden.

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 (© MPI für Polymerforschung)

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 (© MPI für Polymerforschung)

Neben anorganischen Ferroelektrika werden dazu auch Polymersysteme eingesetzt. Sie bestehen bisher aus einem speziellen Copolymer aus PVDF mit Trifluoroethylen. Die Herstellung dieses Copolymers ist allerdings aufwändig und daher relativ teuer. Außerdem verliert das Material seine ferroelektrischen Eigenschaften bei Temperaturen über 80°C. Dies führt dazu, dass auf die gespeicherten Daten nicht mehr zugegriffen werden kann.

Wissenschaftler des Zernike Institute for Advanced Materials der Universität Groningen (ZIAM) und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun einen einfacheren Weg gefunden, Speichermedien aus PVDF herzustellen. Durch spezielle Verarbeitungsbedingungen wird das PVDF-Homopolymer in eine so genannte Deltaphase überführt, die ferroelektrische Eigenschaften aufweist und auch bei hohen Temperaturen stabil ist. Bei dieser Herstellungsmethode kann handelsübliches PVDF, das beispielsweise auch für Membranen oder in der Medizintechnik zum Einsatz kommt, verwendet werden. Daher sind die PVDF-Folien relativ kostengünstig. Darüber hinaus können die PVDF-Folien die gespeicherten Daten bei Temperaturen von bis zu rund 170°C erhalten.

Am ZIAM wurden bereits ein ferroelektrischer Kunststofftransistor und eine ferroelektrischer Kunststoffdiode entwickelt. Im Rahmen eines Projekts, an dem Forschungsgruppen aus mehreren europäischen Ländern beteiligt sind, soll die Kunststoffelektronik zur Marktreife weiterentwickelt werden.

Dr.-Ing. Harald Sambale sambale <AT> kunststoffe.de

University of Groningen
The Zernike Institute for Advanced Materials
NL 9700 AB Groningen
Tel: +31 50 363 91 11
Fax: + 31 50 363 53 80


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