Elektronik und Bioelektronik
Die Bioelektronik ist die Schnittstelle zwischen biologischen Systemen wie dem menschlichen Körper und elektronischen Bauelementen. Ende des 19. Jahrhunderts legten Pioniere wie Thomas Eddison und Nikola Tesla den Grundstein für die moderne Elektronik. Später folgten die Erfindung des Transistors und der ersten Herzschrittmacher in den 1950er Jahren. Diese Entwicklungen haben den Weg für die moderne Elektronik, die Nanotechnologie und den Quantencomputer geebnet. Sie gaben darüber hinaus den Anstoß für die rasanten Fortschritte, die wir gerade in der Mikroelektronik, der Sensortechnik sowie der Entwicklung von Biomaterialien für medizinische Geräte und moderne Diagnostikplattformen erleben. Die Möglichkeiten, die der Sektor eröffnet, sind grenzenlos. Allerdings gibt es auch verschiedene Hemmnisse: Dem Trend zur Miniaturisierung und der geforderten Energieeffizienz stehen neben Ressourcenknappheit ökologische, Datensicherheits- sowie Biokompatibilitätsaspekte gegenüber. Diese Faktoren treiben die Suche nach neuen Materialien voran, welche es ermöglichen, die Chancen und Innovationspotentiale der Branche auszuschöpfen. Als kompetenter Werkstoffspezialist unterstützt Goodfellow die (Bio-)Elektronikbranche mit modernen Materialien sowie fachlicher Beratung.
Elektronische Bauelemente sind aus unserem Alltag und der Industrie heute nicht mehr wegzudenken. Steigende Anforderungen etwa in Bezug auf die Betriebsgeschwindigkeit oder die Wärmelast und die Nachfrage nach leichteren Komponenten stellen die Materialwissenschaft vor anspruchsvolle Aufgaben.
Dabei lassen sich aktuelle Materialentwicklungen in verschiedene Gruppen einteilen. Während die Wissenschaftler:innen sich besonders für Materialien interessieren, die aufgrund ihrer Elektronenbeweglichkeit eine geringere Wärmeentwicklung aufweisen, zielen andere Forschungsbemühungen auf die Entwicklung von Werkstoffen ab, die für flexible Elektronikbauteile geeignet sind.
Letztere funktionieren grundsätzlich in der gleichen Weise wie herkömmliche Elektronikschaltungen. Im Bereich der Bioelektronik wird darum intensiv nach Materialien geforscht, die nicht nur leitfähig und vom Menschen verträglich, sondern auch biegsam sind. Hierdurch würden viele neue Möglichkeiten für Biosensoren und Implantate eröffnet.
An das Design flexibler Elektronikkomponenten werden jedoch hohe Anforderungen gestellt. Zur Herstellung flexibler Elektronikbauteile werden die Schaltungen auf Polyesterfolien oder Papierbahnen gedruckt. Allerdings müssen die hierfür verwendeten Polymere hinreichend elektrisch leitfähig sein. Eine Reihe von Durchbrüchen auf diesem Gebiet hat es leichter gemacht, geeignete Materialien zu finden, die bei Bedarf auch als Schnittstelle zu biologischen Systemen verwendet werden können.
Herausforderungen in der Elektronik und Bioelektronik
Neben den gesetzlichen Vorschriften, die es für Biomaterialien einzuhalten gilt, stellt die anhaltende Materialknappheit insbesondere in Bezug auf Halbleiterchips eine enorme Herausforderung dar.
Die Bioelektronik hat oft besonders lange Entwicklungszeiten, da in der Regel umfangreiche Werkstoffprüfungen erforderlich sind. Um die Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen sicherzustellen, müssen sowohl die Rohstoffe, aus denen ein Produkt hergestellt wird, als auch die montierten Komponenten geprüft werden. Besonders streng sind die Anforderungen an Produkte, die langfristig im Körper verbleiben sollen, damit unerwünschte Nebenwirkungen, etwa durch auslaufende Stoffe oder den Zerfall des Implantats, vermieden werden.
Hohe Kosten für Forschung und Entwicklung sowie risikoreiche Ideen mit ungewissem Ausgang senken die Rentabilität in diesem Sektor ebenfalls. Während die Nachfrage nach elektronischen Geräten ungebrochen ist, hängen ihre Entwicklung und Herstellung meist von komplexen, weltumspannenden Lieferketten ab. Eine umfassende und zeitnahe Unterstützung der Zulieferer ist darum unerlässlich, wenn Kosten kleingehalten und die pünktliche Materialbereitstellung sichergestellt werden sollen.
Goodfellow hält über 150.000 technische Werkstoffe für die Forschung und Entwicklung bereit. Wir sind Spezialisten, wenn es um die Erarbeitung von Standard- oder maßgeschneiderten Materiallösungen für Kunden in verschiedenen Branchen geht. Mit unserem umfangreichen Werkstoffkatalog und einer Versandfrist von nur 48 Stunden sind wir bestens in der Lage, Entwicklungsaufgaben und die Prototypenherstellung zu unterstützen.
Werkstoffe für die Elektronik und die Bioelektronik
Es ist nicht immer einfach, den richtigen Werkstoff für die Entwicklung von (Bio-)Elektronikkomponenten zu finden. Aus der großen Anzahl verfügbarer Materialien diejenigen auszuwählen, die dem geplanten Einsatzzweck am besten entsprechen, kann Zeit und Mühe kosten.
Goodfellow ist mit den Anforderungen verschiedener Branchen vertraut und kennt sich deshalb auch mit den Besonderheiten elektronischer Medizintechnik aus. Machen Sie sich unser Wissen in Sachen Materialinnovation und -entwicklung für Ihr Projekt zunutze. Unser Leistungsspektrum umfasst die kurzfristige Bearbeitung bzw. Produktion von Materialien nach Ihren Spezifikationen einschließlich der Bereitstellung von Sonderlegierungen mit ganz bestimmten Eigenschaften.
Goodfellow verfügt über ein umfangreiches Sortiment an Drähten und anderen Bauelementen bzw. Werkstoffen für die Elektronikbranche; u. a. liefern wir hochwertiges Silizium für die Chipherstellung. Zu den angebotenen Spezialwerkstoffen gehören Niob-Titan-Drähte, die z. B. in der Rüstungsindustrie Verwendung finden. Um die gewünschte hohe Lebensdauer der Niob-Titan-Drähte bei gleichzeitiger Kosteneffizienz zu erreichen, waren umfangreiche Tests erforderlich.
Auch die Entwicklung einer magnetisch inerten Titanwelle für den Elektroantrieb eines 150 PS starken Rennfahrzeugs gehört zu unserem Erfahrungsschatz.
Für den medizintechnischen Bereich kann Goodfellow hochwertige Materialien liefern, die zusätzlich biokompatibel sind. Unsere Platinnetze werden als Gegenelektrode in bioelektronische Geräte eingebaut, um bei der Ermittlung minimaler Impedanzen Messrauschen zu vermeiden.
Daneben umfasst unsere Palette auch Biowerkstoffe wie Zellulose für die Herstellung von Biomembranen in bioelektronischen Geräten. Beim Bau vieler Geräte spielt die exakte Werkstoffdicke eine entscheidende Rolle. Mit unserer strengen Qualitätskontrolle können Sie die Herstellung Ihrer Materialien komplett zurückverfolgen und ihre Eigenschaften überprüfen.
Egal, ob Sie kleine Mengen zur Entwicklung und Erprobung eines Prototyps oder Materialien für die Serienproduktion benötigen – Goodfellow hilft Ihnen dabei, Ihre Ziele zu erreichen.
