Deutschland

Mikrokapseln:
eine Schlüsseltechnologie
zur Produktion fortschrittlicher
neuer Produkte

Im Zuge von Forschung, Design und Herstellung bildgebender Produkte hat Fujifilm einige fortschrittliche Technologien entwickelt. Eine dieser Technologien sind Mikrokapseln sowie neue Anwendungen dieser, die noch weiter erforscht werden sollen. In diesem Artikel schauen wir uns die mikroskopisch kleine, aber mächtige Technologie etwas genauer an.

Eingekapseltes Material + Hülle = unendliche Möglichkeiten

Wie der Name schon sagt, sind die Fujifilm Mikrokapseln mikroskopisch kleine Kapseln von wenigen Mikrometern Durchmesser (ein menschliches Haar ist 50-100 Mikrometer dick). Ein Fujifilm Mikrokapselprodukt umfasst das eingekapselte Material und das Hüllenmaterial. Wenn ein physischer Stimulus auf das Produkt ausgeübt wird, brechen die Kapseln auf und das eingekapselte Material interagiert mit einem oder mehreren externen Materialien, sodass das erwünschte Ergebnis produziert wird.

Das eingekapselte Material kann praktisch alles sein, beispielsweise Düfte, Farbstoffe und Medikamente. Außerdem können der Durchmesser der Kapseln und die Dicke des Hüllenmaterials angepasst werden, sodass sich die Zeit, in der das eingekapselte Material freigegeben wird, verändert. Das Hüllenmaterial kann sogar so entworfen werden, dass die Kapsel nicht brechen kann; stattdessen durchlaufen die verschiedenen Materialien innerhalb der Kapseln eine chemische Reaktion.

Tatsächlich ist die Mikrokapsel-Technologie so vielseitig, dass der Vorstellungskraft keine Grenzen gesetzt sind, was die möglichen Funktionalitäten und Anwendungen betrifft. Unter Druck werden Flüssigkleber direkt hart. Gießen Sie heißes Wasser auf ein Lebensmittelprodukt und stecken Sie es in den Mund, und ein köstlicher Geschmack entfaltet sich. Ziehen Sie ein Kleidungsstück an und es erwärmt oder kühlt sich auf eine angenehme Temperatur ab. Fast jeder Effekt ist möglich.

Über ein halbes Jahrhundert Entwicklung von Mikrokapseln

Die Mikrokapsel-Technologie von Fujifilm geht zurück auf das Jahr 1963, als das Unternehmen ein druckempfindliches, kohlenstofffreies Papier auf den Markt brachte. Druckempfindliches Papier besteht aus zwei Blättern. Wenn das obere Blatt beschrieben oder betippt wird, entsteht durch den Druck auf dem zweiten Blatt eine Kopie. Mikrokapseln auf der Rückseite des oberen Blattes enthalten einen Farbbildner. Unter Druck wird der Farbbildner aus den Kapseln freigesetzt und mit einem Entwickler auf dem unteren Blatt vermischt. Diese zwei Substanzen interagieren und produzieren eine sichtbare Tinte auf der Rückseite des Blattes.

Aufbauend auf diesen Erfolg der Mikrokapseln brachte Fujifilm 1977 „Prescale“ heraus. Ein Film also, der Druck, Druckverteilung und Druckausgleich genau messen kann, Farbveränderungen an den Stellen vornimmt, auf die Druck ausgeübt wird; je mehr Druck ausgeübt wird, desto stärker ist die Farbveränderung. Vierzig Jahre später ist Prescale stärker denn je und nun in vielen verschiedenen Spezifikationen erhältlich, vom Niederdruck-Typ, der die Farbe bei einer Fingerberührung ändert, bis zum Hochdruck-Typ, der den Druck in metrischen Tonnen misst. Eine der Hauptanwendungen von Prescale liegt in der Qualitätskontrolle bei der Herstellung. Der Niederdruck-Typ wird eingesetzt um den Druck zu messen, der auf den Bildschirm eines Smartphones durch den menschlichen Körper ausgeübt wird, während der Hochdruck-Typ Drucktoleranzen bei der Herstellung von Metallteilen mit hohen Massenkräften anzeigt. Weltweit hilft Prescale Firmen bei der Herstellung von Produkten von viel höherer Qualität und Präzision.

Auf der Grundlage des Prescale-Konzepts hat Fujifilm eine Palette ähnlicher Produkte entwickelt. Thermoscale ändert die Farbe bei Wärmezufuhr um die Wärmeverteilung zu messen, UVSCALE ändert die Farbe, wenn ultraviolettes Licht eindringt, um die UV-Licht-Verteilung zu messen.

Einzigartige Technologien für neue Mikrokapsel-Anwendungen

Die Entwicklung von Prescale hat dazu geführt, dass Fujifilm seine Mikrofilm-Technologie weiter verfeinert hat. Das Unternehmen entdeckte, wie sich der Kapseldurchmesser auf weniger als 1 Mikrometer senken ließ wie die Dicke und Härte der Kapselhüllen genau gesteuert werden konnten und stellte Mikrokapseln und Produkte mit noch stabileren und effizienteren Mikrokapseln her.

Fujifilm wandte weiterhin den Herstellungsprozess, der ursprünglich für Fotofilme entwickelt worden war, auf die Mikrokapsel-Technologie an und fand Wege, Mikrokapseln in Membranen und Präzisionsbeschichtungen einzusetzen und mit der eigenen Nano-Dispersionstechnologie zu kombinieren. So entstanden neue Wege, Mikrokapseln in Produkte mit hohem Mehrwert zu verwandeln. Außerdem machte Fujifilm Fortschritte in umweltfreundlicheren Materialien wie Polyurethan und setzte diese in den Mikrokapsel-Produkten ein.

Um das Potenzial der Mikrokapsel-Technologie auszunutzen, haben die Fuji-Mitarbeiter in Vertrieb, Marketing, Forschung und Entwicklung sowie in der Herstellung ihre Kräfte gebündelt um diese Technologie sowohl innerhalb von Fujifilm als auch außerhalb als "Open Innovation" zu bewerben. Neue Anwendungen und Funktionen werden weiterhin in jedem Bereich und jeder Branche geschaffen, beispielsweise bei Lebensmittelprodukten, im Gesundheitswesen, bei der Energieversorgung und mehr.

Fujifilm bietet außerdem verschiedene technologische Dienstleistungen für Firmen, um einzigartige neue Produkte zu erschaffen. Fujifilm kann neue eingekapselte Materialien entwickeln und festlegen, wie sie hergestellt werden, Methoden zur Einkapselung einer spezifischen Substanz entwickeln und sogar Methoden um Mikrokapseln nach der Bildung weiter zu verarbeiten. Zusätzlich zum herkömmlichen Grundmaterial Polyurethan erforscht und entwickelt Fujifilm neue Substanzen um die Leistung der Mikrokapseln auf eine neue Ebene zu bringen.

Mehr als ein halbes Jahrhundert ist seit der Entwicklung des ersten Mikrokapsel-Produkts von Fujifilm vergangen, und seit vierzig Jahren ist Prescale auf dem Markt. In Zukunft wird Fujifilm auf dieser Technologie weiter aufbauen und neue Anwendungen einführen. Tatsächlich werden wahrscheinlich schon bald neue Produkte mit fortschrittlichen Mikrokapselfunktionen den Verbraucher in Form neuer, spannender Anwendungen erreichen.

Verwandte Inhalte:

Das könnte Sie auch interessieren: