Quantenmaterialien

 

CANdot®

 

Halbleiter-Nanopartikel
im sichtbaren und NIR Bereich

 

Syntheseentwicklung | Aufskalierung

Synthesewege für Anwendungen
im kommerziellen Maßstab

 

Display | Beleuchtung

 

Quantenmaterialien als
maßgeschneiderte Emitter

 

Sensor-Anwendungen

 

Optoelektronische und
chemische Sensorik

 

 

Produkt-
Authentifizierung

Innovative Produktkennzeichnung
detektierbar mit Smart Devices

 

 

Analytik und regulatorische Bewertung von Nanopartikeln

CANdot®

 

Wir bieten Halbleiter-Nanopartikel mit intensiver Fluoreszenz im sichtbaren und NIR-Bereich an. Dank langjähriger Expertise können wir Quantum Dots (Quantenpunkte) passgenau für vielzählige Anwendung herstellen. Wir stellen dabei sicher, dass die Nanopartikel im Anschluss an FuE-Projekte in ausreichenden Mengen für die Kommerzialisierung verfügbar sind. Eine Standard-Serie basierend auf Fraunhofer CAN-Technologie ist kommerziell unter dem Namen CANdot® weltweit erhältlich.

Was ist CANdot®?

 

Aufbau

  • anorganischer Kern aus Halbleitermaterial legt Emissionswellenlänge fest
  • meist anorganische Hüllen erhöhen
    die Stabilität
  • Ligandenhülle aus organischen Molekülen beeinflusst Dispergierbarkeit der Nanopartikel

CANdot® Serien


CANdot® Serie vis

  • Emission im sichtbaren Bereich
  • geringe Reabsorption durch Giant shell
  • Cd-haltig und Cd-frei
  • auch mit polarisierter Emission

CANdot® Serie NIR

  • Absorption und Emission im NIR-Bereich
  • Pb-haltig und Pb-frei

CANdot®  Serie Composite

  • spritzgußfähige Polymere-Komposite

CANdot® Serie Spin Coating

  • QD-haltige Formulierungen zur Erzeugung von homogenen Schichten

Leistungen

 

Kundenspezifische Lösungen |
Emissionswellenlänge, Stabilität, Ligandenhülle kompatibel mit gewünschtem Prozess

Scale-up |
Syntheseverfahren für Quantum Dots, z. B. Übertragung auf proprietäre Flussreaktortechnologie (CANflow)

Charakterisierung |
umfangreiche Charakterisierung von Quantum Dots, u. a. TEM, Quantenausbeute, TGA

Normen |
Entwicklung von Quantenmaterialien zur Erfüllung von Normen, z. B. RoHS oder EuPIA

Beratung

Kundenspezifische Anpassungen

  • Kern, Hülle und Ligandenhülle können für Ihre Bedürfnisse angepasst werden
  • Unterstützung bei Modifikation, Prozessierung und Applikation als Tinte, Komposite oder Coating

Anwendungen 

  • Display, Beleuchtung, Color Converter, QD-LED, polarisierte Emitter (VIS)
  • Sensorik, z. B. Color Converter (NIR)
  • Sicherheitsmerkmale, z. B. unklonbares Additiv in Tintenformulierungen

Wir  stellen sicher, dass die Partikel zur Kommerzialisierung auch im Anschluss an FuE-Projekte verfügbar sind.

 

Syntheseentwicklung und Aufskalierung

 

Für unsere Kunden entwickeln wir Syntheseprozesse für Quantenmaterialen, im speziellen für Quantum Dots. Wir optimieren etablierte Synthesewege und skalieren diese für kommerzielle Anwendungen auf.

CANflow

Proprietäre Flussreaktor-Technologie zur QD-Synthese

  • volle Automatisierung des Prozesses
  • Inline-Charakterisierung für schnelle Optimierung
  • einzigartige Reproduzierbarkeit
  • Aufskalierung des Durchsatzes für industrierelevante Produktionsvolumina
  • Sicherheit durch Automatisierung und kleine Reaktionsvolumina
  • einfaches Scale-up für schnellen Markteintritt

Charakterisierung

  • Absorptions- und Emissionsspektroskopie
  • direkte Quantenausbeutemessungen
  • Fluoreszenzlebensdauerbestimmung
  • Thermogravimetrie (TGA)
  • Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)
  • dynamische / statische Lichtstreuung
  • Feldflussfraktionierung (AF4)
  • Elementgehaltbestimmung (Cd, Pb)

Leistungen

 

Kundenspezifische Lösungen ǀ Syntheseprozesse für bessere Produktionsqualität, Einbringung von QDs in verschiedene Formulierungen und Matrixmaterialien

Aufskalierung
ǀ Synthesen bis in den kg-Bereich

Weiterverarbeitung
| Einbringung in Masterbatches,  Tinten und prozessierbare Formulierungen

Regulatorische Anpassungen
ǀ Entwicklung normengerechter Quantenmaterialien (RoHS, EuPIA)

Beratung

Display und Beleuchtung

 

Die am Zentrum für Angewandte Nanotechnologie CAN entwickelten Quantum Dots sind hervorragende Emitter für Displays und Beleuchtungskonzepte. Unsere Systeme zeichnen sich durch hohe Absorption im Anregungsbereich und geringe Absorption im Emissionsbereich (vernachlässigbare Reabsorption) aus.

Giant shell Quantum Dots (GSQD)

  • hochstabile Emittermaterialien für Farbkonvertierung und QD-LEDs
  • hohe Leuchtkraft trifft schmale Emissionsbanden
  • Schalenvolumen typischer min. 10-fache des Kernvolumens
  • verschiedene Cd-haltige und Cd-frei Systeme verfügbar

Quantum Rods

  • elongierte Emittermaterialien für polarisierte Lichtquellen
  • nutzbar als Farbkonverter und Emitter in QD-LEDs
  • hohe thermische Stabilität
  • sphärischer Kern in elongierter Hülle

Leistungen


Kundenspezifische Lösungen ǀ Quantenmaterialien als Emitter
 

Breite Anwendbarkeit ǀ Emissionsbanden im VIS/NIR-Spektralbereich
 

Ligandenmodifikation ǀ Anpassung für den jeweiligen Prozess
 

Strukturierung ǀ photostrukturierbare Nanokomposite, Tinten, Photolacke
 

Einbettung ǀ Komposite mit Quantenmaterialien für Polymerbauteile
 

Analytik ǀ optisch, mikroskopisch


Beratung

QD | Farbkonverter    

  • Emission auf Basis von Photolumineszenz: Anregung der Emission über die Absorption von kurzwelligen Photonen
  • Anpassung der Ligandenhülle für individuelles Dispersionsverhalten
  • Einbringen von Quantenmaterialien in Monomer sowie Polymermatrizes

QD | QD-LEDs

  • Emission auf Basis von Elektrolumineszenz: Anregung der Emission erfolgt über die Injektion von Ladungsträgern
  • photostrukturierbare Nanokomposite
  • Modifikation der Ligandenhülle für effektiven Ladungstransport

Wir  stellen sicher, dass die Partikel zur Kommerzialisierung auch im Anschluss an FuE-Projekte verfügbar sind.

 

Sensor-Anwendungen

 

Unsere Nanopartikel bieten ein großes Potenzial für Anwendungen im Bereich der Sensorik – vom Absorber für Photodetektoren über Emitter für optische Spektroskopie bis hin zur Funktionalisierung chemischer Sensoren oder der Herstellung von Chemiresistoren. Wir synthetisieren maßgeschneiderte Nanopartikelsysteme und entwickeln prototypische Sensoren.

Halbleiter-
nanopartikel

  • NIR-QDs Pb-halting/-frei 
  • Absorbermetrialien z. B. Photodetektoren
  • Emittermaterielen für NIR-Lichtquellen
  • tintenbasierte Abscheidung mittels Spin Coating und Ink-Jet-Druck möglich

Anwendungsbeispiel

 

Leistungen

 

Nanopartikel für Sensorik | Syntheseprozesse, Charakterisierung, Skalierung
 

Funktionalisierung | Nanopartikel, Design der Ligandenhülle
 

Nanopartikel-Komposite | Formulierungen, Optimierung von Abscheidungsprozessen
 

Nanopartikelbasierte Sensoren | Integration von Nanopartikeln und Nanopartikel-Kompositen, prototypische optoelektronische und chemische Sensoren 


Beratung

Produkt-Authentifizierung
 

Für Sicherheitsanwendungen wie die Authentifizierung von Produkten oder die Absicherung und Rückverfolgung von Lieferketten, setzen wir speziell designte fluoreszente Quantenmaterialien ein. Wir schaffen cyber-physische Systeme, die Produkte einzigartig kennzeichnen und mittels Smart Devices verifiziert werden können.

Track & Trace

 

Die Nachfrage zur Rückverfolgbarkeit von Lieferketten auf Basis von Barcodelösungen wächst stetig. Herkömmliche Barcodes sind leicht zu kopieren, leicht zu fälschen und zudem von Datenbanken abhängig.

Wir entwickeln neuartige cyber-physikalische Labelsysteme für die Rückverfolgung und Produktauthentifizierung mittels Smart Devices.

Kreislaufwirtschaft

 

Der Bedarf nach einer genauen Rückverfolgbarkeit in der Kreislaufwirtschaft steigt. Eine ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft benötigt ein smartes Monitoring von Stoffströmen.

Wir entwickeln cyber-physische Systeme für einen intelligenten und vernetzen Recyclingsprozess.

Leistungen

 

Kundenspezifische Labelsysteme ǀ Label mit spezifischen Fluoreszenzmerkmalen


Tintenentwicklung ǀ Anpassung der Ligandenhülle zum Einbringen in die gewünschte Tintenformulierung oder Matrix


Einzigartige und sichere Produktkennzeichnung


Beratung 

Labelsysteme

  • Sicherheitslabel: offen, verdeckt,
    forensisch
  • Verifizierung mit Smart Devices
  • kein Ausbleichen, geringe Kosten
  • Fluoreszenz: 400–2000 nm
    Lebensdauer: 10 ns–10 µs

SmartID

Unsere Lösung für verifizierbare und resiliente Lieferketten!

Wir  stellen sicher, dass die Partikel zur Kommerzialisierung auch im Anschluss an FuE-Projekte verfügbar sind.

 

Analytik und regulatorische Bewertung von Nanopartikeln

 

Sie entwickeln ein innovatives Produkt mit verbesserten Eigenschaften – und setzen dafür Nanopartikel ein? Diese Technologie bietet enorme Potenziale, bringt aber zunehmend strenge Regulatorik mit sich, sowohl in der EU als auch weltweit. Insbesondere Recyclingvorgaben und Zulassungsbestimmungen werden anspruchsvoller. Nutzen Sie unser Know-how um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Analyse, Bewertung

Wir klären, ob Ihr Produkt als nanopartikelhaltig einzustufen ist – ein entscheidender Schritt, um gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden:

  • Versandbestimmungen
  • Arbeitsplatzgrenzwerte/ Handhabung
  • Einfuhr- und Verkaufsrichtlinien
  • Entsorgungsbestimmungen

Dies ist nicht nur relevant für Hersteller, sondern auch für In-Verkehrbringer von nanohaltigen Produkten.

Recyclingberatung

 

Wir unterstützen Sie dabei, nanopartikelhaltige Produkte wie Polymerkomposite oder Beschichtungen nicht nur für Ihre Lebenszeit, sondern auch im Anschluss sicher und umweltgerecht zu gestalten.

Das frühzeitige Mitdenken von Recycling erlaubt Ihnen, Produkte mit Nanotechnologie zukunftssicher und umweltschonend an den Markt zu bringen. Sichern Sie sich zudem einen Wettbewerbsvorteil durch ein mögliches Recycling der zumeist teuren Nanopartikel.

Leistungen

 

Bewertung | Ist das Nano? Ist da Nano drin?

Qualitätsprüfung | Entspricht das zugelieferte, nanohaltige Produkt Ihren Anforderungen?

Risikoabschätzung | Einschätzung von Gefahren der Nanomaterialien sowie Beratung bei der Erstellung von Sicherheitsdatenblättern

Richtlinien und Vorgaben | Wir helfen dabei, Ihr Produkt sicher in Verkehr zu bringen

Recycling | Wir bedenken mit Ihnen den gesamten Lebenszyklus Ihres nanohaltigen Produktes

Unverbindliche Beratung | Kontaktieren Sie uns noch heute

Unser interdisziplinäres Expertenteam mit über 50 Jahren Erfahrung im Umgang mit Quantenmaterialien unterstützt Sie dabei, alle Herausforderungen beim Einsatz von Nanopartikeln zu meistern.

Wir verfügen über ein breites Portfolio an spektroskopischen, elektronenmikroskopischen und klassischen Analysemethoden.

Sprechen Sie uns an, wir unterstützen Sie gern.