Hightech Zentrum Aargau
Organisation

Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen

Klosterzelgstrasse 2, 5210 Windisch

www.fhnw.ch/de/die-fhnw/hochschulen/ht/institute/institut-fuer-nanotechnische-kunststoffanwendungen

Wir befassen uns mit der Funktionalisierung von Kunststoffen durch Mikro- und Nano-Strukturierung der Oberfläche, chemische Modifikation oder mit Hilfe von Additiven.

Wir sind ein multidisziplinäres Institut an der Schnittstelle zwischen Kunststofftechnik und Nanotechnologie. Ein interdisziplinäres Team widmet sich der Entwicklung neuer Materialien, Prozesse und Anwendungen. Im Fokus steht dabei immer die Funktionalisierung respektive die Funktionsintegration in Polymersystemen.

Das Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen ist eine gemeinsame Einrichtung mit dem Paul Scherrer Institut PSI, das den Zugang zu Reinraumtechnologien und Grossforschungsanlagen ermöglicht. Wir arbeiten eng zusammen mit dem Institut für Kunststofftechnik FHNW.

Kompetenzen

Oberflächenstrukturierung

Mittels Mikro- und Nanostrukturen verleihen wir Kunststoffen eine zusätzliche Funktion, ohne dabei deren Zusammensetzung zu verändern. Dazu entwickeln wir Werkzeuge und Prozesse zur detailgertreuen Abformung funktionaler Oberflächenstrukturen und setzen diese in angewandten Forschungsprojekten um.

Oberflächenfunktionalisierung

Die Gruppe Oberflächenfunktionalisierung befasst sich mit der chemischen Modifikation von Polymeroberflächen und -grenzflächen, um massgeschneiderte Eigenschaften zu erzielen. Insbesondere kommen Beschichtungen, elektronenstrahl-induzierte (Grafting-)Reaktionen und Oberflächenvorbehandlungsmethoden zum Einsatz.

Reinraumtechnologien

Die Gruppe am Paul Scherrer Institut befasst sich mit der Herstellung komplexer Oberflächentopographien bis in den zweistelligen Nanometermassstab.

Weitere Kompetenzen am Schwesterinstitut IKT

Polymerchemie und Analytik

Wir sind die Experten in Polymerchemie (Thermoplaste, Thermosets, Elastomere), chemischer Kunststoffmodifizierung und kunststoffrelevanter Analytik.

Verfahrenstechnik

Wir bringen Produkt- und Verfahrensinnovationen von der Idee zur Marktreife, mit Schwerpunkten in Hochleistungspolymeren und Verbundwerkstoffen.

Leichtbau und Faserverbundtechnologien

Wir beantworten Fragestellungen des mechanischen Verhaltens von Polymeren und Verbundwerkstoffen anhand geeigneter experimenteller und numerischer Methoden.

Kompetenzen und Schwerpunkte

Themen Spritzguss, funktionelle Oberflächen Ziel Kostengünstige Herstellung einer ergonomischen Geigenstütze mit funktionellen Oberflächen im Spritzgussverfahren. Ausgangslage Nackenschmerzen, Beschwerden der Wirbelsäule, Abszesse: 70% der Geigerinnen und Geiger haben aufgrund ihrer Leidenschaft gesundheitliche Probleme. Für Kinder und Jugendliche gibt es selbst nach 200 Jahren Entwicklung noch keine altersgerechte Lösung. Die Firma Dolfinos hat eine ergonomische Geigenstütze mit funktionellen Oberflächen entwickelt. Für das kostengünstigere Kindermodell will Dolfinos die Geigenstütze aber industriell, in einem Stück produzieren. Ergebnis Die Kunststoffprofis der Hochschule für Technik FHNW entwickelten ein Spritzguss-Verfahren, das es ermöglichte, funktionelle Oberflächen im Spritzgussverfahren herzustellen. Die gewünschten Hafteigenschaften konnten mit Hilfe einer Mikrostruktur in Kombination mit einem thermoplastischen Elastomer erzielt werden. Das Forschungsteam führte einen 3D-Scan einer handmodellierten Kinderstütze durch und transformierte die entstandene Punktewolke in ein CAD-Modell. Auf dieser Basis stellten die Forscherinnen und Forscher mit dem 3D-Drucker die beiden Werkzeughälften für das Spritzgussverfahren her.