Bericht aus Indien

Das EPFL-Start-up Nanoga hat eine Methode entwickelt, mit der ein nanoskopisches Wasserzeichen auf Glas oder Keramik aufgebracht werden kann, das für das bloße Auge unsichtbar ist. Produkte mit diesem Wasserzeichen, das nur unter ultraviolettem Licht sichtbar wird, sind bis heute nicht fälschbar. Ursprünglich hatte der CEO von Nanoga, Nasser Hefyene, eine Technik für hochwertige Uhren aus Saphirglas gesucht und ist dann bei Prof. Dr. Nicolas Grandjean, Professor am EPFL-Labor für fortgeschrittene Halbleiter für Photonik und Elektronik, fündig geworden. Mittlerweile ist ein System von photonischen Wasserzeichen für Glas, Keramik und Metall patentiert worden.

Die Technik erfordert kein Hightech-Gerät zur Überprüfung der Echtheit eines Produkts. Außerdem wird das Aussehen des Produkts nicht verändert. Laut Berichten wäre die Reproduktion eines solchen nanometrischen Bildes so kompliziert wie der Versuch, die Schweizer 50-Franken-Note zu fälschen. Für das Verfahren wird eine geheime chemische Rezeptur verwendet, die patentrechtlich geschützt ist.

In einem Gerät, das normalerweise zur Herstellung von LEDs verwendet wird, werden die Substanzen in Form von Dampf auf die Oberfläche gebracht. Eine Reihe von nanophotonischen Atomschichten, die mehr als 10.000 Mal dünner als ein Haar sind und die Eigenschaften des Materials in keiner Weise verändern, werden aufgebracht. Mittels lithografischen Druckes werden dann bestimmte Bereiche aktiviert, um das Wasserzeichen zu erzeugen. Unter dem Einfluss von ultraviolettem Licht ist das Wasserzeichen für das menschliche Auge sofort sichtbar.

Die Produkthersteller können das Glas zur Verfügung stellen, das mit dem Bild in der Farbe ihrer Wahl beschriftet wird, und erhalten das Glas dann einbaufertig zurück.

Nasser Hefyene ist ein Experte im Handel mit gefälschten Uhren.

https://actu.epfl.ch/news/nano-watermark-sorts-fakes-from-genuines/#

Silber-Nanodrähte und Vernickelung

Der globale Vernetzungsgrad nimmt ständig zu. Parallel zu der Entwicklung von neuen Technologien und diese zu ermöglichen, nehmen Nachhaltigkeit, Recyceln und die Verlängerung der Lebensdauer der elektrischen und elektronischen Geräte und Anlagen an Relevanz zu. Elektrische Kontakte, Halbleiter und Sonnenkollektoren sind ein paar Beispiele, wo Silber dank seiner Eigenschaften eine maßgebliche Rolle spielt. Eine Studie der Beratungsfirma CRU International kommt zu dem Ergebnis, dass der Bedarf an Silber nur für technische Anwendungen in den nächsten fünf Jahren um mehr als 10 % auf 7 Mio. Kilogramm steigen wird.

CRU Projizierung des Silberbedarfs (in Moz) für die kommenden Jahre

Silber wird in der elektrischen und elektronischen Industrie in verschiedenen Formen verwendet. Hier haben Silber-Nanodrähte (AgNWs) viele Vorteile, insbesondere bei den tragbaren elektronischen Geräten. Jedoch leiden die AgNWs unter bestimmten Nachteilen, darunter die elektrochemische Migration und Zersetzung durch UV-Strahlen oder Schwefel-haltige Verbindungen.

Wissenschaftler am Shenzhen Institute of Advanced Technology in China haben untersucht, ob eine galvanische Beschichtung der AgNWs mit Kupfer, Cobalt oder Nickel Vorteile bringen könnte. Dabei wurde festgestellt, dass die Beschichtung mit Nickel am effektivsten war. Die Ni@AgNWs hatten einen besseren Widerstand gegen Schwefel-haltige Verbindungen. Ein Grund dafür ist sehr dichte Beschichtung des Nickels auf AgNW. Die Wechselwirkung zwischen den frisch beschichteten Nickel-Partikeln und der Silber-Oberfläche ist stark. Eine gute Abschirmung gegen elektromagnetische Störausstrahlung (EMI-Shielding) bis 30dB mit guter Stabilität im Frequenz-Bereich 8,2–12,5 GHz wurde ebenfalls erlangt. Die galvanische Beschichtung der AgNWs mit Nickel ergibt flexible, durchsichtige Filme mit hoher Leitfähigkeit und Zuverlässigkeit und ermöglicht die industrielle Anwendung.

ACS Appl. Electron. Mater. 2021, 3, 8, 3329–3337; https://www.silverinstitute.org/wp-content/uploads/2021/09/SilverGlobalConnectivity_MmktTR2021.pdf

Personal Computer Markt Indiens

Der Markt für Personal Computer (PCs) nimmt in Indien stark zu. Im 2. Quartal des Jahres 2021 wurden 4,1 Mio. PCs, darunter Desktops, Notebooks, Tablets und Workstations, verkauft. HP und Lenovo waren auf Platz 1 und 2, gefolgt von Dell, Samsung und Acer. Für den Erfolg von Lenovo wird, in einer Studie von Canalys, das exzellente Supply-Chain-Management als wichtiger Faktor festgestellt. Fernstudium, -unterricht und -schulung werden als wichtige Gründe angesehen.

Außerdem hat die indische Regierung weitreichende Digitalisierungspläne und ist ein wichtiger Kunde für PCs. Die Pandemie hat den Trend zur Digitalisierung eher beschleunigt.

https://www.canalys.com/newsroom/pc-sales-in-india-q2-2021

Hoch-reversible Zink-Anoden

Zur Energiespeicherung werden wässrige Zink-Ionen-α-MnO₂ Akkus als sehr sicher und kostengünstig betrachtet. Ein Problem ist die Bildung von Dendriten wegen uneinheitlichem Zink-Stripping/Plating. Chinesische Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, um die Zink-Anode mit einem Schutzfilm von zeolitischem Imidazolat-Framework (ZIF-8) elektrolytisch und kontrolliert zu beschichten. ZIF-8 kann leicht chemisch synthetisiert werden und ist bei Akkus mit Li+-, Na+- und K+-Ionen untersucht worden.

Der Schutzfilm hatte nichtleitende Eigenschaften. Die Akkulebensdauer nahm um 5000 Zyklen bei 10 mA cm^-2 von 1 mA h cm^-2 zu.

Querschnittliche REM-Aufnahme von (a) nicht-modifiziertem Zink und (b) ZIF-8@Zn (1h nach 3 Zyklen bei 2 ma m-2 für 1mAh cm-2)

J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 37, 9055–9059