Mehrkomponentensvstems. insbesondere für mikroelektronische Anwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrkomponentensystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentensystems, insbesondere für mikroelektronische Anwendungen.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Mehrkomponentensysteme bekannt.

Aus der US 2012/0107601 AI ist weiter bereits ein Kapselsystem bekannt, dass auf Druck reagiert und Flüssigkeiten entsprechend freisetzt.

Weitere Kapselsysteme sind beispielsweise aus der WO 2017/132407 A1 , der US 8,747,399 B2, der WO 2017 042709 A1 , der WO 2016/049308 A1 und der WO

2018/028058 A1 bekannt

Aus der US 2018/0062076 A1 ist ein Verfahren zur Ausbildung einer leitfähigen Schicht mit molekularen Komponenten bekannt, wobei mehrere leitfähige Nanopartikel miteinander verlinkt werden.

Eine Funktionalisierung metallischer Nanopartikel ist beispielsweise aus der WO2015/103028A1 , der CA2712306C und der US 8,790,552 B2 bekannt.

In Puebla-Hellmann G., et al. (2018), „Metallic nanoparticle contacts for high-yield, ambient-stable molecular-monolayer devices“, Nature, Vol. 559) ist ein Verfahren zur Verwendung von Molekülen für elektronische Anwendungen, wobei eine selbstorganisierende Monoschicht (SAM)-Sandwicharchitektur verwendet wird.

Thiol-Funktionalisierungen sind beispielsweise aus Kelion J.E., Young S.L., & Hutchison J. E. (2019),„Engineering the Nanoparticle-Electrode Interface”, Chemistry of Materials, 31 (8), 2685-2701 , weiter aus Kubackova J., et al. (2014), "Sensitive surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) detection of organochlorine pesticides by alkyl dithiol-functionalized metal nanoparticles-induced plasmonic hot spots", Analytical Chemistry 87.1 , 663-669, außerdem aus Ahonen P., Laaksonen T., Nykänen A , Ruokolainen J., & Kontturi K. (2006), „Formation of stable Ag- nanoparticle aggregates induced by dithiol cross-linking”, The Journal of Physical Chemistry B, 110(26), 12954-12958 und aus Dong T. Y., Huang C., Chen C. P., & Lin M. C. (2007), “Molecular self-assembfed monolayers of ruthenium (li)-terpyridine dithiol complex on gold eiectrode and nanoparticles”, Journal of Organometaiiic Chemistry, 692(23), 5147-5155 sowie aus Hofmann, A., Schmiel, P., Stein, B., & Graf, C. (2011 ), “Controlled formation of gold nanoparticle dimers using multivalent thiol ligands”, Langmuir, 27(24), 15165-15175, bekannt.

Lösungen betreffend die selektive Leitfähigkeit sind weiter aus der US 5,731 ,073, der US 5,498,467, der EP 0 841 698, der WO 2017/139654 A1 , der WO 2017/138483 A1 , der KR 101195732 B1 und der US 2010/0327237 Al bekannt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisch leitfähiges Mehrkomponentensysfem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems bereitzustellen, insbesondere dahingehend, dass die Dosierung von einzelnen Komponenten von Mehrkomponentensystemen und deren Anordnung gesteuert werden kann, um somit einerseits die Effizienz der Reaktion des Mehrkomponentensystems zu verbessern und andererseits eine präzise und genau definierte elektrische Leitung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Mehrkomponentensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein leitfähiges Mehrkomponentensystem bereitgestellt wird mit wenigstens einem ersten Stoff und mit wenigstens einem Substrat, wobei a) der erste Stoff in einer oder mehreren Stoffportionen vorliegt, b) die wenigstens eine erste Stoffportion mit wenigstens einer ersten funktionellen Gruppe ausgebildet und einem ersten Linker versehen ist und/oder wobei das Substrat mit wenigstens einer zweiten funktionellen Gruppe ausgebildet und einem zweiten Linker versehen ist, c) die erste funktionelle Gruppe über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der zweiten funktionellen Gruppe und/oder dem Substrat reagiert und diese/s miteinander verbindet und/oder wobei die zweite funktionelle Gruppe über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der ersten funktionellen Gruppe und/oder dem ersten Stoff reagiert und diese/s miteinander verbindet, d) eine Stoffportion des ersten Stoffes als Partikel oder in Partikeln vorliegt und zumindest teilweise leitfähig ist.

Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass durch definierte räumliche Anordnung mit Hilfe der Linker und der Verbindung durch die funktionellen Gruppen wenigstens ein erster Stoff und wenigstens ein Substrat definiert zueinander angeordnet werden. Somit wird es nun möglich, den ersten Stoff und das Substrat in einem definierten Verhältnis und in einem definiertem Abstand anzuordnen. Durch entsprechende Aktivierung kann eine Leitfähigkeit ermöglicht werden, spezifisch in dem Bereich, in dem der erste Stoff an das Substrat bindet. Die Leitfähigkeit kann sehr spezifisch und definiert auch in sehr kleinen Strukturen erzeugt werden. Denkbar ist insbesondere, hier leitfähige Verbindungen im Mikrometerbereich oder Nanobereich oder noch kleiner, die üblicherweise durch Bonding oder Löten oder Kleben oder dergleichen hergestellt werden, mittels des Mehrkomponentensystems zu erzeugen. Bei dem wenigstens einen Partikel kann es sich insbesondere um einen Mikropartikel oder um einen Nanopartikel handeln. insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Leitfähigkeit der Stoffportion eine elektrische Leitfähigkeit und/oder Wärmeleitfähigkeit und/oder Signalleitfähigkeit ist.

Denkbar ist, dass der oder die Partikel zum self-assembly bzw. zur Selbstausrichtung fähig sind. Dabei sind die Partikel in der Lage, sich selbstständig an dem Substrat, einer vorgebaren oder vorgegebenen Richtung wie beispielsweise einer Leiterbahn auszurichten. Das self-assembly kann beispielsweise durch die Thiolgruppen (SAM Oberfläche, siehe auch nachstehend beschrieben) und/oder Janus-(Nano)-Partikel, und/oder patchy particles, und/oder durch Magnetismus (Partikel und Oberfläche magnetisch) und/ oder über elektrostatische Wechselwirkung erreicht werden. Derartige Wechselwirkungen können beispielsweise durch eine positive geladene Oberfläche, eine negativ geladene Oberfläche und/oder über schwache Wechselwirkungen und/ oder über chemische Reaktion(en) wie Click-Chemie (z.B. Thiol-Ene-Click-Chemie) Michael-Reaktion oder dergleichen erreicht werden.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Abstand der funktionellen Gruppen zu der Stoffportion und dem Substrat durch den jeweiligen Linker bestimmt ist.

Das Substrat kann eine Platine oder eine Leiterplatte oder eine Leiterbahn sein, beispielsweise im Bereich der Halbleitertechnik (ein Wafer (z.B. Siliziumwafer oder

Silikonwafer) oder Chip). Insbesondere im Mikroelektronikbereich, d.h. bei der Verbindung von Leiterbahnen auf Platinen oder Chip oder der 3D-lntegration oder dergleichen sind leitfähige Verbindungen an der korrekten Stelle, die darüber hinaus beständig sind, eine höhere elektrische Leitfähigkeit, weniger Kurzschlüsse aufweist, und eine Miniaturisierung ermöglicht, von großem Nutzen. Durch das

Mehrkomponentensystem kann eine leitfähige Verbindung auf dem Substrat dadurch hergestellt werden, dass das Mehrkomponentensystem zunächst positioniert wird. Dabei ist auch eine Positionskorrektur möglich. Danach wird das

Mehrkomponentensystem aktiviert (z.B. wie nachstehend beschrieben) und die leitfähige Verbindung hergestellt.

Wenn ein (einziger) Partikel verwendet wird, dann kann die leitfähige Verbindung zum Beispiel zwischen zwei Leiterbahnen dadurch hergestellt werden, dass der Partikel beide Leiterbahnen berührt und dann durch Aktivierung entsprechend dort fixiert wird.

In einem Fall, in dem mehrere Partikel vorhanden sind, berühren sich die Partikel und es wird so eine„konstante Bahn“ zwischen zwei Leiterbahnen hergestellt. Hierdurch wird entsprechend ebenfalls eine leitfähige Verbindung hergestellt. Die Aktivierung setzt die Partikel frei. Dann ordnen sich die Partikel durch z.B. endständigen Thioigruppen oder leitfähige Polymere oder durch Janus-(Nano)-Partikel eigenständig (sog. seif assembly) an die vorgesehene Stelle an. Dieser Prozess kann auch durch z.B. magnetische Felder und/oder elektrische Felder unterstützt werden.

Auch kann vorgesehen sein, dass das Substrat ein zweiter Stoff ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die funktionelle Gruppe der Stoffportionen des ersten Stoffes und die funktionelle Gruppe des Substrats spezifisch aneinanderbinden.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die funktionelle Gruppe der Stoffportionen selektiv an Metalloberflächen, z.B. SAM-Oberflächen (selbstorganisiernde Monoschichten) bindet.

Der Nanopartikel kann zumindest teilweise aus Silber, Gold und/oder Kupfer und/oder Komposite und/oder anderen Metallen bzw. deren Legierungen und/oder andere Materialien bestehen.

Im Übrigen kann vorgesehen sein, dass das Substrat eine Oberfläche ist, bzw. eine Oberfläche hat. Die Oberfläche kann beispielsweise ein Wafer, (Mikro)-Chip, flexible Elektronik oder eine Leiterplatine oder dergleichen sein. Zudem ist denkbar, dass die Oberfläche ein leitfähiges Substrat ist Außerdem ist es möglich, dass das Substrat ein Substrat mit Leiterbahnen ist. Die Leiterbahnen können beispielsweise aufgedampft, aufgedruckt oder geätzt sein. Ferner ist möglich, dass die Leiterbahnen mit Dünnschichttechnologie oder einer andren Technologie auf das Substrat aufgebracht sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Größe der Nanopartikel kleiner ist, als der Abstand zwischen den Leiterbahnen.

Ebenfalls ist vorstellbar, dass der erste Linker länger als der zweite Linker ist oder umgekehrt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise die ersten Stoffe nach entsprechender Bindung einen größeren oder kleineren Abstand zueinander einnehmen als der erste Stoff zum Substrat

Alternativ ist es möglich, dass beide Linker gleich lang sind.

Ein Linker kann jede Form von Verbindung zwischen einer Stoffportion und einer funktionellen Gruppe sein.

Ein Linker kann auch jede Art der direkten Verbindung zwischen einer Stoffportion und/oder einer Kapsel und/oder einem Substrat und einer funktionellen Gruppe sein.

Mögliche Linker umfassen Biopolymere, Proteine, Seide, Polysaccaride, Zellulose, Stärke, Chitin, Nukleinsäure, synthetische Polymere, Homopolymere, DNA, Halogene, Polyethylene, Polypropylene, Polyvinylchlorid, Polylactam, Naturkautschuk, Polyisopren, Copolymere, statistische Copolymere, Gradientcopolymer, alternierendes Copolymer, Blockcopolymer, Pfropfcopolymere, ArcylnitrilButadien-Styrol (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Buthylkautschuk, Polymerblends, Polymerlegierung, anorganische Polymere, Polysiloxane, Polyphophazene, Polysilazane, Keramik, Basalt, isotaktische Polymere, syndiodaktische Polymere, ataktisch Polymere, lineare Polymere, vernetzte Polymere, Elastomere, thermoplastische Elastomere, Duroplasten, teilkristalline Linker, Thermoplaste, cis-trans Polymere, leitfähige Polymere, supramolekulare Polymere.

Ebenfalls ist vorstellbar, dass die funktionellen Gruppen homogen oder heterogen ausgebildet sind. Denkbar ist beispielsweise, dass ein Stoff und die zugehörigen funktionellen Gruppen heterogen sind, d.h. dass unterschiedliche funktionelle Gruppen eingesetzt werden können. Dies ist beispielsweise dann wünschenswert, wenn man erreichen möchte, dass z.B. bei der Herstellung bestimmte Linker zunächst mit Schutzgruppen versehen werden und für bestimmte Bindungen verwendet werden sollen, beispielsweise erster Stoff zu erster Stoff oder auch erster Stoff zu Substrat (oder auch Substrat zu Substrat). Denkbar ist auch, dass eine erste funktionelle Gruppe eine Verbindung von zwei Stoffportionen ermöglicht, und eine zweite, unterschiedliche funktionelle Gruppe die Bindung von ersten Stoffen auf einem Substrat ermöglicht Denkbar ist auch, dass eine erste funktionelle Gruppe eine Bindung von Stoffportionen ermöglicht, und eine zweite, unterschiedliche funktionelle Gruppe es ermöglicht, die Eigenschaften der Kapseln zu verändern, z.B. Biokompatibilität, Löslichkeit, Aggregation, oder ähnliche Eigenschaften. Denkbar ist auch, dass heterogene funktionelle Gruppen es ermöglichen, ein Drei-oder Mehrkomponentensystem auszugestalten.

Stat einer Schutzgruppe kann alternativ auch vorgesehen sein, dass zwei Bindungen vorhanden sind, wobei eine erste Bindung Kapseln untereinander bindet und eine zweite Bindung Kapseln bzw. Stoffportionen bzw. Stoffe auf einem Substrat, einer Oberfläche oder Fasern oder dergleichen bindet.

Denkbar ist aber auch, dass alle funktionellen Gruppen homogen, d.h. identisch ausgebildet sind. Bei heterogener Ausbildung ist auch denkbar, dass dies mit weiteren Eigenschaften bzw. Unterschieden in der Ausgestaltung der Linker (z.B. Länge, Winkel, Art des Linkers usw.) kombiniert wird.

Außerdem ist denkbar, dass eine Stoffportion des ersten Stoffes in einer Kapsel, insbesondere einer Nanokapsel und/oder Mikrokapsel angeordnet ist Durch die Kapselung wird es einfach möglich, eine definierte Masse bzw. ein definiertes Volumen des ersten Stoffes für das leitfähige Mehrkomponentensystem bereitstellen zu können. Bei einem Mehrkapselsystem bzw. z.B. einem Zweikomponenten- Kapselsystem (2K-Kapselsystem) ist es möglich, das die Kapselinhalte in einer definierten Anzahl und/oder einem definierten Verhältnis oder Anzahl und Abstand in getrennten Räumen miteinander gebunden sind, bis die Kapseln aktiviert werden und somit deren Inhalte miteinander reagieren können bzw. gezwungen werden, miteinander zu reagieren, bzw. sich zu vermischen, wenn die Kapseln den selben Inhalt aufweisen. Je Kapsel ist/sind eine oder mehrere Stoffportion(en) eines Stoffes angeordnet bzw. abgepackt. Denkbar wäre auch, dass eine Kapsel mehrere Stoffportionen enthält. Eine Anordnung von Kapseln mit ersten Stoffen (oder auch zweiten oder driten Stoffen) kann auch als Kapselkomplex bezeichnet werden und hat in etwa eine Funktion wie ein (Mini-)Reaktionskolben, in dem die Reagenzien nach Aktivierung zu einem definierten Zeitpunkt miteinander vermischt und die Reaktion der Stoffe miteinander in Gang gesetzt wird. Durch die große Anzahl dieser Kapselkomplexe wird die Wirkweise aufsummiert und es kommt zu einem größeren Effekt bzw. wird die Vermischung und Reaktion der Stoffe verbessert. Weitere Vorteile ergeben sich durch die bessere Durchmischung der einzelnen Stoffe bzw. Reaktionsbestandteile miteinander und somit kann - verglichen mit bisherigen Systemen - ein höherer Umsatz bei gleichzeitig geringerem Materialeinsatz erreicht werden.

Mögliche Kapseltypen umfassen beispielsweise Doppelkapseln, Multikernkapseln Kapseln mit kationischen oder anionischem Charakter, Kapseln mit unterschiedlichem Hüllmaterial, Janus-Partikel, Patchy-Particles, poröse Kapseln, Kapseln mit mehreren Hüllen, Kapseln mit Metallnanopartikeln, Matrixkapseln und/oder Hohlkapseln, Kapseln mit mehreren Schichten des Hüllenmaterials (sogenannte Multilayer microcapsules) und/oder leere poröse Kapseln (beispielsweise um Gerüche einzukapseln).

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kapseln für den ersten Stoff eine identische Größe aufweisen. Hierdurch erfolgt eine Einstellung des Verhältnisses der Volumina des ersten Stoffes in Relation zum Substrat (oder umgekehrt) und/oder auch eine Einstellung des Aktivierungsverhaltens (wenn zumindest Teile des Mehrkomponentensystems aktivierbar sind).

Denkbar ist außerdem, dass zumindest Teile des Mehrkomponentensystems aktivierbar sind und die Aktivierung des Mehrkomponentensystems durch wenigstens eine Änderung von Druck, pH-Wert, UV-Strahlung, Osmose, Temperatur, Lichtintensität, -Feuchtigkeit oder dergleichen erfolgt. Das hat den Vorteil, das der Zeitpunkt der Aktivierung präzise gesteuert werden kann.

Denkbar ist einen oder mehrere Aktivierungsmechanismen vorzusehen. In einem Fall, in dem mehrere Aktivierungsmechanismen vorgesehen sein, werden redundante AktivierungsmögliGhkeiten geschaffen. Hierdurch wird z.B. sichergestellt, dass eine Aktivierung stets möglich ist.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der oder die Nanopartikel aus einem metallischen Werkstoff bestehen und eine Oberflächenbeschichtung, insbesondere metallische Oberflächenbeschichtung und/oder Oberflächenfunktionalisierung aufweisen. Insbesondere ist es möglich, dass die Nanopartikel über eine elektrische Leitfähigkeit und/oder magnetische Fähigkeit verfügen können.

Die metallische Oberflächenbeschichtung kann jedes Metall und/oder jede Metalllegierung umfassen, insbesondere Gold, Silber, Kupfer und/oder Bronze. insbesondere ist es demnach möglich, magnetische, leitende Nanopartikel zu erhalten (mit leitfähigem Metall beschichtet).

Eine Metalloberfläche der Nanopartikel kann über eine Funktionalisierung mit endständigen reaktiven Gruppen erfolgen, insbesondere mit polymeren, welche mindestens eine Thiolgruppe aufweisen, wie z.B. 11-Mercaptoundecanoic acid oder ähnliche, oder mehrere Thiolgruppen, wie Dithiole, insbesondere 1 ,2 Ethandithiol, 1 ,3- Propanedithiol, 1 ,4-Butanedithiol, 1 ,5-Pentandithiol, Benzene-1 ,4~dithiol, 2,2‘- Ethyiendioxydiethanethioi, 1 ,6-Hexanedithiol, Tetra(ethy!englycol)dithiol, 1 ,8- Octanedithiol, 1 ,9-Nonanedithiol, 1 ,11 -Undecanedithiol, Hexa(ethyiengiycol)dithiol, 1 , 16-Hexadecanedithiol oder ähnliche.

Außerdem ist denkbar, dass die Nanopartikel beispielsweise rund, oval, eckig, stäbchenförmig, rautenförmig, kugelförmig, eiförmig, quaderförmig, zylinderförmig, kegelförmig oder sternförmig sind oder jede andere gängige oder nicht gängige Form einnehmen.

Des Weiteren ist möglich, dass die Oberflächenbeschichtung und/oder Oberflächenfunktionalisierung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch endständige funktionelle Gruppen und/oder Linker, die selektiv an metallischen Oberflächen binden und/oder SAM-Oberflächen und/oder Stabilisatoren ausgebildet sind.

Generell ist es möglich, dass die Stabilisierung der Nanopartikei mittels sterischer Stabilisierung, elektrostatische und/oder elektrochemische Stabilisierung und/oder weiteren Methoden der Stabilisierung stattfindet.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Stabilisator Polyethylenglycol (PEG) und/oder Polyvinylalkohol (PVA) und/oder Citrat, und/oder organische Liganden ist oder ähnliches.

Des Weiteren ist es möglich, dass die Oberflächenbeschichtung eine elektrisch leitfähige Oberflächenbeschichtung ist, z.B. elektrisch leitfähige Polymere.

Zudem vorstellbar ist, dass die Nanopartikei durch eine Matrix, insbesondere Umgebungsmatrix stabilisiert sind.

Im Übrigen kann vorgesehen sein, dass die Matrix aus mindestens einem Polymer _» Klebstoff oder sonstigem nicht leitfähigem Material besteht.

Zudem ist denkbar, dass die Nanopartikei jeweils mindestens eine Hülle und mindestens einen Kern aufweisen. Denkbar sind beispielsweise sogenannte Core- Shell oder Core-Shell-Shell Nanopartikei.

Außerdem ist vorstellbar, dass der Kern die Umgebungsmatrix beinhaltet.

Weiter ist vorstellbar, dass die Nanopartikei in einem Partikel aufgenommen sind _» wobei der Partikel wenigstens einen Kern und wenigstens eine Hülle aufweist, wobei der bzw. wenigstens ein Kern den wenigstens einen Nanopartikei enthält.

Denkbar ist, dass der Kern aus mindestens einem magnetischen Metall, insbesondere aus Eisen, Nickel, Cobalt, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium und/oder Erbium besteht. Denkbar ist, dass die Nanopartikel magnetische Nanopartikel sind und/oder nicht mit funktionellen Gruppen ausgestatet sind.

Denkbar ist, dass die Oberflächenbeschichtung mit endständigen funktionelle Gruppen und/oder Linkern ausgebildet ist, die selektiv an metallischen Oberflächen binden, und/oder SAM-Oberfläehen und/oder Stabilisatoren ausgebildet sind und in polarem Lösungsmittel

Weiter ist vorstellbar, dass zumindest ein Teil der Nanopartikel in einer ersten Kapsel angeordnet ist und eine zweite Stoffportion vorgesehen ist, die ebenfalls in zumindest einer Kapsel angeordnet ist, wobei die Kapseln jeweils aktivierbar sind.

Die Nanopartikel können eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen und/oder die zweiten Stoffportionen eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen Mit Größe kann insbesondere die räumliche Ausdehnung, aber auch die Masse bzw. das eingenommene Volumen gemeint sein. Denkbar ist, dass die Nanopartikel und die zweiten Stoffportionen jeweils eine identische Größe bzw. Menge aufweisen.

Insbesondere ist aber auch denkbar, dass die Nanopartikel und die zweiten Stoffportionen eine unterschiedliche Größe aufweisen.

Denkbar ist beispielsweise, dass ein Nanopartikel in einer ersten Kapsel ist, und ein Klebstoff, insbesondere ein Epoxidharz oder ein PU-Klebstoff oder ein Acrylatkiebstoff in einer zweiten Kapsel. Insbesondere kann die Ausbildung als Doppelmikrokapsel vorgesehen sein. Durch Aktivierung kann die Freisetzung der Nanopartikel in der ersten Kapsel und des Epoxidharzes in der zweiten Kapse! erfolgen. Dadurch ermöglicht sich die Ausbildung eines leitfähigen Klebstoffpunktes, Die Aktivierung kann wie vorstehend beschrieben erfolgen. Insbesondere kann dies eine genau gesteuerte (zeitlich und räumlich) elektrische Leitfähigkeit eines Substrats ermöglichen.

Denkbar ist jede Form von Einkomponentenklebstoff und/oder Harz im Sinne eines Klebstoffes. Denkbar ist auch jede Form von Mehrkomponentenklebstoff, insbesondere auch Harz und Härter. Bei einem Mehrkomponentenklebstoff können die einzelnen Komponenten in unterschiedlichen Kapseln und/oder Kapselpopulationen und/oder Kapseltypen vorliegen. Auch 2-Komponentenklebstoffe sind denkbar (dann z.B. eine Kapsel für die Partikel, eine Kapsel für die erste Klebstoffkomponente und eine zweite Kapsel für die zweite Klebstoff Komponente) .

Denkbar ist, dass die Kapseln (oder Stoffportionen) gleichzeitig aktiviert werden und sich gleichzeitig entleeren können.

Denkbar ist, dass die Kapseln nacheinander aktiviert werden und sich nacheinander entleeren können.

Durch die Wahl der Größe wird auch das jeweilige (lokale) Volumen und/oder die jeweilige lokale Konzentration des jeweiligen Stoffes bestimmt.

Das Mehrkomponentensystem kann eine Netzwerkstruktur mit Zwischenräumen aufweisen, wobei die Netzwerkstruktur von Stoff Portionen des ersten Stoffes ausgebildet ist, wobei in den Zwischenräumen ein Umgebungsmedium und möglicherweise zumindest abschnittsweise je wenigstens eine Stoffportion eines zweiten Stoffes angeordnet ist.

Die Kapseln sind mit Linkern und mit funktionellen Gruppen ausgebildet bzw. funktionalisiert. Die Linker sollen die Kapseln untereinander vernetzen. Es kann vorgesehen sein, dass die funktionellen Gruppen noch mit einer Schutzgruppe versehen sind. Der Abstand der Kapseln kann durch die Länge der Linker bestimmt werden. Die Länge der Linker ist so zu wählen, dass der Radius des Inhaltes der entleerten Flüssigkeit der Kapseln sich mit dem Inhalt der Nachbarkapseln leicht überschneidet, um eine Vernetzung zu gewährleisten. Bei einem höher viskosen Umgebungsmedium wären die Länge der Linker kleiner zu wählen als bei einem niedrig viskoseren Medium wie eine Paste oder Flüssigkeit. Generell ist eine Intravernetzung von Kapseln möglich. Hier werden Kapseln einer Kapselpopulation miteinander vernetzt.

Generell ist es möglich, dass über Intravernetzung Kapseln mit demselben Inhalt vernetzt werden,

Generell ist alternativ oder zusätzlich eine Intervernetzung von Kapseln möglich. Hier werden Kapseln von mindestens zwei unterschiedlichen Kapselpopulationen miteinander vernetzt.

Generell ist es möglich, dass über Intervernetzung Kapseln mit unterschiedlichen Inhalten vernetzt werden,

Es ist auch möglich, dass über die Kapseln eines Mehrkomponenten-Kapselsystems, z.B eines Zweikomponenten-Kapseisystems ein gewähltes Freisetzungsprofil erreicht wird. Denkbar ist beispielsweise eine stufenweise und/oder verzögerte Freigabe Stoffen aller Art

Denkbar ist auch, dass zwei Kapselpopulationen eines Zweikomponenten- Kapseisystems auf einem Trägermaterial im Batchverfahren mit demselben Inhalt, jedoch mit unterschiedlichen Aktivierungsmechanismen durch Intravernetzung aneinandergebunden werden. Dies kann eine länger andauernde Freisetzung verglichen mit einem Ein-Komponentenkapselsystem ermöglichen.

Es ist generell möglich, Kapseln durch physikalische Methoden, chemische Methoden, physiochemische Methoden und/oder ähnliche Methoden herzustellen.

Es ist generell möglich, die Kapseln durch Lösungsmittelverdampfung, Thermogelierung, Gelbildung, Grenzflächenpolykondensation , Polymerisation, Sprühtrocknung, Wirbelschicht, Tröpfchenfrosten, Extrusion, überkritisches Fluid, Koazervation, Luftfederung, Pfannenbeschichtung, Co-Extrusion,

Lösungsmittelextraktion, molekulare Einbindung, Sprühkristallisation, Phasentrennung, Emulsion, in situ Polymerisation, Unlöslichkeit, Grenzflächenabscheidung, Emulgierung mit einem Nanomolsieb, ionotrope Geiationsmethode, Koazervationsphasentrennung , Matrix-Polymerisation, interfaziale

Vernetzung, congealing Methode, Zentrifugationsextrusion und/oder ein oder mehrere weitere Verfahren herzustellen.

Es ist generell möglich, dass die Hülle der Kapseln mindestens ein Polymer, Wachs Harz, Protein, Polysaccharid, Gummi arabicum, Maltodextrin, Inulin, Metall, Keramik, Acrylat, Mikrogel, Phasenaustauschmaterial und/oder einen oder mehrere weitere Stoffe umfasst.

Es ist generell möglich, dass die Hülle der Kapseln nicht porös oder nicht ganz porös ist. Es ist generell möglich, dass die Hülle der Kapseln beinahe ganz undurchlässig oder ganz undurchlässig ist

Es ist generell möglich, dass der Kern der Kapseln fest, flüssig und/oder gasförmig ist.

Es ist generell möglich, dass die Kapseln mit linearen Polymeren, Polymeren mit Multivalenz, sternförmigen Polyethylenglycolen , self-assembled monoiayer (SAM),

Kohlenstoff-Nanoröhrchen, ringförmigen Polymere, DNA, Dendrimeren, Leiterpolymeren und oder ähnlichen Stoffen ausgebildet sind.

Als SAM Oberfläche können Disulfife, Phosphorsäuren, Silane, Thiole und Polyelectrolyte verwendet werden. Insbesondere können Acetylcystein, Dimercaptobernsteinsäure, Dimercaptopropansulfonsäure, Ethanthiol

(Ethylmercaptan), Dithiothreitol (DTT), Dithioerythrito! (DTE), Captopril, Coenzym, A, Cystein, Penicillamin, 1 -Propanthiol, 2-Propanthiol, Glutathion, Homocystein, Mesna, Mercaptoundecanoic Säure, Mercaptoundecanol, Methanthiol (Methylmercaptan) und/oder Thiophenol verwendet werden.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Mehrkomponentensystems mit wenigstens einem ersten Stoff und mit wenigstens einem Substrat, wobei der erste Stoff in einer oder mehreren Stoff Portionen vorliegt, umfassend die folgenden Schritte: - die wenigstens einen oder mehreren ersten Stoffportionen werden mit wenigstens einer ersten funktionellen Gruppe ausgebildet und mit einem ersten Linker versehen, und/oder das Substrat wird mit wenigstens einer zweiten funktioneilen Gruppe ausgebildet und mit einem zweiten Linker versehen, die erste funktionelle Gruppe reagiert über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der zweiten funktionellen Gruppe und/oder dem Substrat, so dass eine leitfähige Verbindung hergestelJt wird, und/oder wobei die zweite funktionelle Gruppen über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der ersten funktionellen Gruppe und/oder dem ersten Stoff reagiert, so dass eine leitfähige Verbindung hergestellt wird.

Insbesondere ist denkbar, dass das Verfahren derart ausgeführt wird, dass ein elektrisch leitfähiges Mehrkomponentensystem bereitgestellt wird mit wenigstens einem ersten Stoff und mit wenigstens einem zweiten Material, wobei der erste Stoff in mehreren Stoffportionen vorliegt, umfassend die folgenden Schritte:

- die ersten Stoffportionen werden mit wenigstens einer ersten funktioneilen Gruppe ausgebildet und mit einem ersten Linker versehen,

- das zweite Material werden mit wenigstens einer zweiten funktionellen Gruppe ausgebildet und mit einem zweiten Linker versehen,

- die erste funktionelle Gruppe reagiert über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der zweiten funktionellen Gruppe, so dass diese miteinander verbunden werden, und der Abstand der funktionellen Gruppen zu der jeweiligen Stoffportion wird durch den jeweiligen linker bestimmt.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die ersten Stoffportionen mit wenigstens einer dritten funktionellen Gruppe ausgebildet und mit einem dritten Linker versehen sind, wobei die dritte funktionelle Gruppe jeweils wenigstens eine Schutzgruppe aufweist, so dass an die Stoffportionen des ersten Stoffes nur entsprechend funktionalisierte Stoffportionen des ersten Stoffes binden können, und wobei das Verfahren weiter wenigstens den Schritt umfasst, dass die Schutzgruppen zunächst vorliegen und erst dann entfernt werden, wenn die ersten Stoff portionen mittels der dritten funktionellen Gruppen miteinander verbunden werden sollen. Dadurch wird verhindert, dass sich die Stoffportionen, insbesondere Kapseln, des ersten Stoffes (also die ersten Stoffportionen) bereits und vorzugsweise mit weiteren Stoffportionen des ersten Stoffes verbinden. Die Schutzgruppen können nach erbringen in Gas, niedrig viskose, flüssige, hochviskose oder feste Phase entfernt werden, wodurch eine Intravernetzung stattfindet.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Mehrkomponentensystem ein Mehrkomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.

Mögliche Schutzgruppen umfassen Acetyl, Benzoyl, Benzyl, ß-

Methoxyethoxymethylether, Methoxytriyl, 4-Methoxyphenyl)diphenylmethyl, Dimethoxytrityl, Bis-(4~Methoxyphenyl)phenylmethyl, Methoxymethylether, p- Methoxybenzylether, Methylthiomethylether, Pivaloyl, Tetrahydrofuryl, Tetrahydropyranyl, Trityl, Triphenylmethyl, Silylether, tert-Butyldimethylsilyl, Tri-iso- propylsilyloxymethyl , Triisopropylsilyl, Methylether, Ethoxyethylether.p- Methoxybenzylcarbonyl , tert-Butyloxycarbonyl, 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl, Carbamate, p- Methoxybenzyl, 3,4-Dimethoxybenzyl, p-Methoxyphenyl, eine oder mehrere Tosyl- oder Nosylgruppen, Methytester, Benzylester, tert-Butylester, 2, 6-di- substituierte Phenolester (z.B. 2,6-Dimethylphenol, 2,6-Diisopropylphenol, 2,6-Di-tert- butylphenol), Silylester, Orthoester, Oxazolin, und oder Ähnliche.

Mögliche Materialien für das Coating der Kapseln umfassen Albumin, Gelatine, Koilagen, Agarose, Chitosan, Stärke, Carragen, Polystärke, Polydextran, Laktiden, Glykolide und Co-Polymere, Polyalkylcyanoacrylat, Polyanhydrid, Polyethyimethacrylat, Acrolein, Glycidylmethacrylat, Epoxid-Polymere, Gummi Arabicum, Polyviylalkohol, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Arabinogalaktan, Polyacrylsäure, Ethylcellulose, Polyethylen Polymethacrylat, Polyamid (Nylon), Polyethylenvinylacetat, Cellulosenitrat, Silikone,

Poly(lactide-co-glycolide), Paraffin, Carnauba, Spermaceti, Bienenwachs, Stearinsäure, Stearylalkohole, Glycerinstearat, Schellack, Celluloseacetatphthalat,

Zein, Hydrogele oder Ähnliche.

Mögliche funktionelle Gruppen umfassen Alkane, Cycloalkane, Alkene, Alkine, Phenyl- Substituenten, Benzyl-Substituenten, Vinyl, Allyl, Carbene, Alkylhalogenide, Phenol, Ether, Epoxide, Ether, Peroxide, Ozonide, Aldehyde, Hydrate, Imine, Oxime, Hydrazone, Semicarbazone, Haibacetale, Halbketale, Lactole, Acetal/ Ketal, Aminale, Carbönsäure, Carbonsäureester, Lactone, Orthoester, Anhydride, Imide, Carbonsäurehalogenide , Carbonsäurederivate, Amide, Lactame, Peroxisäuren, Nitrile, Carbamate, Hernstoff, Guanidine, Carbodiimide, Amine, Anilin, Hydroxylamine, Hydrazine, Hydrazone, Azoverbindungen, Nitroverbindungen, Thiole, Mercaptane, Sulfide, Phosphine, P-Ylene, P-Ylide, Biotin, Streptavidin, Metallocene, oder Ähnliche.

Mögliche Freisetzungsmechanismen umfassen Diffusion, Auflösung, Degradationskontrolle, Erosion, Druck, Induktion, Ultraschall oder ähnliche.

Denkbar ist, dass ein kombinierter Freisetzungsmechanismus vorliegt.

Mögliche Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Verfahrens oder Systems umfassen die Biotechnologie, Elektrotechnik, Maschinenbau, Medizintechnik und/oder Mikrotechnik oder ähnliches.

Grundsätzlich sind auch andere Anwendungsfelder möglich.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen näher gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Mehrkomponentensystems mit einem ersten Stoff und mit einem Substrat; Fig, 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Mehrkomponentensystems mit einem ersten Stoff und mit einem zweiten

Stoff,

Fig, 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Mehrkomponentensystems gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Mehrkomponentensystems gemäß Fig. 1 oder Fig. 3;

Fig 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Intervernetzung zweier unterschiedlicher Stoff portionen;

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Intravernetzung zweier gleicher Stoff portionen zweier unterschiedlicher Stoffportionen;

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Mehrkomponentensystems 10, 110 (gemäß Fig. 1 und Fig 2);

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen intervernetzten

Kapselsystems;

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen inter-und intravernetzten Mehrkomponentensystems gemäß Fig. 7;

Fig 10 ein Flussdiagramm des Workflows der Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems; Fig 13 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomportentensystems;

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 16 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 17 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 18 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 19 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 20 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 21 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 22 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 23 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 24 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems; Ftg. 25 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 26 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 27 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig 28 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 29 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig 30 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 31 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig, 32 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 33 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems;

Fig. 34 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems ; und

Fig. 35 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen

Mehrkomponentensystems 10 mit einem ersten Stoff 51 und mit einem Substrat B. Grundsätzlich kann jegliche Art von Leitfähigkeit (elektrische Leitfähigkeit, Wärme, Signale etc.) so hergestellt werden.

In diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet das elektrisch leitfähige

Mehrkomponentensystem 10 einen ersten Stoff S1.

Der erste Stoff S1 liegt in mehreren Stoff portionen vor.

Di© ersten Stoff portionen sind mit einer funktionellen Gruppe R (R2) ausgebildet.

Alternativ können ersten Stoffportionen mit mehr als einer funktionellen Gruppe R ausgebildet sein.

Die ersten Stoff portionen sind mit einem ersten Linker L (L1) versehen.

Alternativ kann das elektrisch leitfähige Mehrkomponentensystem mehr als einen ersten Stoff S1 beinhalten.

In diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet das elektrisch leitfähige

Mehrkomponentensystem 10 ein Substrat B.

Alternativ kann das elektrisch leitfähige Mehrkomponentensystem 10 mehr als ein Substrat B beinhalten.

In diesem Ausführungsbetspiel ist das Substrat B mit wenigstens einer zweiten funktionellen Gruppe R (R21 ) ausgebildet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Substrat B mit einem zweiten Linker L (L2) versehen.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die erste funktionelle Gruppe R (R2) über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der zweiten funktionellen Gruppe R (R21 ) reagiert und diese miteinander verbindet.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass der Abstand der funktionellen Gruppen R (R2, R21 ) zu der Stoffportion und dem Substrat B durch den jeweiligen Linker L (L1 , 12) bestimmt ist, wobei eine Stoffportion des ersten Stoffes S1 als Nanopartikel oder in Nanopartikeln vorliegt und zumindest teilweise elektrisch leitfähig ist.

Nicht gezeigt in Fig, 1 ist, dass der Nanopartikel ein ferromagnetischer Nanopartikel ist und mit einer leitfähigen Metalloberfichenbeschichtung beschichtet ist.

Generell sind aber auch andere magnetische Nanopartikel oder leitfähige Oberflächen denkbar.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass das Substrat B eine Oberfläche sein kann oder eine Oberfläche ist.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die Oberfläche ein Wafer oder eine Leiterplatine oder dergleichen sein kann.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die Oberfläche ein leitfähiges Substrat B sein kann.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass alternativ die Oberfläche mit Leiterbahnen versehen sein kann.

Weiter nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass der erste Linker L (L1) länger als der zweite Linker L (L2) sein kann oder umgekehrt.

Weiter nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die funktionellen Gruppen R (R2, R21 ) homogen oder heterogen ausgebildet sein können.

Ferner nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass eine Stoffportion des ersten Stoffes St in einer Kapsel K, insbesondere einer Nanokapsel und/oder Mikrokapsel angeordnet sein kann.

Nicht explizit gezeigt in Fig. 1 ist, dass die Kapseln K1 für den ersten Stoff S1 eine identische Größe aufweisen können.

Weiter nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass zumindest Teile des Mehrkomponentensystems 10 aktivierbar sind und die Aktivierung des Mehrkomponentensystems 10 durch wenigstens eine Änderung von Druck, pH-Wert, UV-Strahlung, Osmose, Temperatur, Lichtintensität, -Feuchtigkeit, Ultraschall oder dergleichen erfolgt.

In anderen Worten, nicht gezeigt in Ffg. 1 ist, dass durch die Aktivierung eines oder mehrerer Teile des Mehrkomponentensystems ein elektrisch leitfähiges System ermöglicht werden kann.

Weiter nicht gezeigt in Flg. 1 ist, dass der oder die Nanopartikel aus einem metallischen Werkstoff bestehen und eine Oberflächenbeschichtung, insbesondere metallische Oberflächenbeschichtung und/oder Oberflächenfunktionalisierung aufweisen.

Weiter nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die Oberflächenbeschichtung und/oder Oberflächenfunktionalisierung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch endständige funktionelle Gruppen R und/oder Linker L, die selektiv an metallischen Oberflächen binden und/oder SAM-Oberflächen und/oder Stabilisatoren ausgebildet sind.

Nicht gezeigt in Flg, 1 ist, dass es generell möglich ist, dass die Nanopartikel durch eine Matrix, insbesondere Umgebungsmatrix stabilisiert sind.

Ferner nicht gezeigt in Flg. 1 ist, dass die Nanopartikel jeweils mindestens eine Hülle S und mindestens einen Kern C aufweisen.

Ferner nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die Nanopartikel in einem Partikel aufgenommen sind, wobei der Partikel wenigstens einen Kern C und wenigstens eine Hülle S aufweist, wobei der bzw. wenigstens ein Kern C den wenigstens einen Nanopartikel enthält.

Ferner nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass zumindest ein Teil der Nanopartikel in einer ersten Kapsel K1 angeordnet ist und eine zweite Stoffportion S3 vorgesehen ist, die ebenfalls in zumindest einer Kapsel K angeordnet ist, wobei die Kapseln K jeweils aktivierbar sind. Nicht gezeigt in Fig. 1 ist ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems mit wenigstens einem ersten Stoff S1 und mit wenigstens einem Substrat B, wobei der erste Stoff S1 in mehreren Stoffportionen vorliegt, umfassend die folgenden Schritte:

- die ersten Stoffportionen S1 werden mit wenigstens einer ersten funktionellen Gruppe ausgebildet R (R2) und mit einem ersten Linker L (L1 ) versehen,

- das Substrat B wird mit wenigstens einer zweiten funktionellen Gruppe R (R21 ) ausgebildet und mit einem zweiten Linker L (L2) versehen,

- die erste funktionelle Gruppe R (R2) reagiert über eine vordefinierte Wechselwirkung mit der zweiten funktionellen Gruppe R (R21), so dass diese miteinander verbunden werden, und

der Abstand der funktionellen Gruppen R (R2, R21) zu der jeweiligen Stoffportion wird durch den jeweiligen Linker L (L1 , L2) bestimmt.

Weiter nicht gezeigt in Fig, 1 ist, dass die ersten Stoffportionen mit wenigstens einer dritten funktionellen Gruppe R (R1 ) ausgebildet und mit einem dritten Linker L (L3) versehen sind, wobei die dritte funktionelle Gruppe R (R1) jeweils wenigstens eine Schutzgruppe aufweisen kann, so dass an die Stoff Portionen des ersten Stoffes S1 nur entsprechend funktionalisierte Stoffportionen des ersten Stoffes S1 binden können, und wobei das Verfahren weiter wenigstens den Schritt umfasst, dass die Schutzgruppen zunächst vorliegen und erst dann entfernt werden, wenn die ersten Stoffportionen mittels der dritten funktionellen Gruppen R (R1 ) miteinander verbunden werden sollen.

Ferner nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass das Mehrkomponentensystem ein Mehrkomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.

Nicht gezeigt in Fig. 1 ist, dass die funktionellen Gruppen R1 , R2 und R21 jeweils durch eine andere funktionelle Gruppe R ersetzbar sind. Genereli sind alle Ausführungen von funktioneilen Gruppen R, die miteinander Bindungen eingehen, denkbar

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems 10, 110 mit einem ersten Stoff 51 und mit einem zweiten Stoff S3.

Das Mehrkomponentensystem 110 beinhaltet alle strukturellen und funktionellen Merkmale des in Fig. 1 dargestellten Mehrkomponentensystems 10 tn diesem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Nanopartikel in einer ersten Kapsel K1 angeordnet.

Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel eine zweite Stoffportton S3 vorgesehen, die ebenfalls in zumindest einer Kapsel K2 angeordnet ist, wobei die Kapseln K1 , K2 jeweils aktivierbar sind.

In diesem Ausführungsbetspiel sind die Kapseln K1 , K2 durch eine Änderung von Druck aktivierbar.

Alternativ kann die Aktivierung der Kapseln K1 und/oder K2 durch eine Änderung von pH-Wert, UV-Strahlung, Osmose, Temperatur, Lichtintensität, Ultraschall, Induktion, Feuchtigkeit oder dergleichen erfolgen.

Die funktionellen Gruppen der Kapseln K1 und K2 sind miteinander verbunden.

Nicht gezeigt in Fig. 2 ist, dass der zweite Stoff und/oder die zweite Stoffportion S3 ein Klebstoff, insbesondere ein Epoxidharz, Polyurethan, Acrylat, Silikon, Kombinationen aus diesen oder dergleichen ist.

In anderen Worten, das Ausführungsbeispiel sieht eine Doppelmikrokapsel D vor.

Generell ist nach demselben Prinzip auch eine jede andere Form der Mehrfachmikrokapsel möglich. Nicht gezeigt in fig. 2 ist, dass durch Aktivierung die Freisetzung der Nanopartikel in der ersten Kapsel K1 und des Klebstoffes, wie z.B. Epoxidharzes in der zweiten Kapsel K2 erfolgt,

Nicht gezeigt in Fig, 2 ist, dass dadurch die Ausbildung eines leitfähigen

Klebstoffpunktes ermöglicht wird.

Nicht gezeigt in Fig, 2 ist, dass die Herstellung von Mehrfachmikrokapseln, z.B Doppelmikrokapseln, über Mikrofluidik erfolgt.

Nicht gezeigt in Fig. 2 ist, dass freie funktionelle Gruppen R durch eine

Blockiersubstanz blockiert werden.

Nicht gezeigt in Fig. 2 ist, dass freie funktionelle Gruppen R werden durch Ethanolamin blockiert werden.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems 10, 110 gemäß Fig. 1.

In diesem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Nanopartikel in einer ersten Kapsel Kl angeordnet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine zweite Stoffportion 53 vorgesehen, die ebenfalls in zumindest einer Kapsel K2 angeordnet ist, wobei die Kapseln K1 , K2 Jeweils aktivierbar sind.

Die ersten und die zweiten Kapseln K1 , K2 sind miteinander verbunden.

Die Kapseln K1 , K2 umfassen jeweils eine Hülle S und einen Kern C

In anderen Worten, wie im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 umfasst das Mehrkomponentensystem in diesem Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Stoffe S1 , S3 und/oder Kapselpopulationen K1 , K2. Nicht gezeigt in Fig, 3 ist, dass die erste Kapsel Kt und/oder die zweite Kapsel an ein Substrat B (Fig. 1} gebunden sein können oder an ein Substrat B binden können (über funktionelle Gruppen R). ln diesem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die ersten Stoffportionen und die zweiten Stoff portionen. ln anderen Worten, in diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Kapseln K1 der erste Kapselpopulation von den Kapseln K2 der zweiten Kapselpopulation

In diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Stoffportionen mit einer größeren Anzahl an Stoff portionen verbunden bzw. verbindbar als die zweiten Stoffportionen.

In anderen Worten, in diesem Ausführungsbeispiel sind die Kapseln K1 mit einer größeren Anzahl an Kapseln K verbunden bzw. verbindbar als die Kapseln K2.

Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Stoff portionen mit einer größeren Anzahl an Stoffportionen verbunden bzw. verbindbar als die ersten Stoffportionen.

Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Kapseln K2 mit einer gleichen Anzahl an Kapseln K verbunden bzw. verbindbar sind wie die ersten Kapseln K! . ln anderen Worten, es ist möglich, dass die Kapseln K2 mit einer größeren Anzahl an Kapseln K verbunden bzw. verbindbar sind als die Kapseln K1.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems gemäß Fig, 1 oder Fig. 3. ln diesem Ausführungsbeispiel weisen die ersten Stoffportionen und die zweiten Stoffportionen eine im Wesentlichen unterschiedliche Größe auf. ln diesem Ausführungsbeispiel weisen die ersten Kapseln Kl eine im Wesentlichen größere Größe auf als die zweiten Kapseln K2.

Generell kann eine Kapsel Kl für einen ersten Stoff S1 eine andere Größe aufweisen als eine Kapsel K2 für einen zweiten Stoff S3, insbesondere wobei die Kapsel Kt für den ersten Stoff S1 größer ist als die Kapsel K2 für den zweiten Stoff S3

Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Stoffportionen eine im Wesentlichen größere Größe als die ersten Stoffportionen aufweisen.

Alternativ ist es möglich, dass die ersten Stoffportionen und die zweiten Stoffportionen eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen.

Nicht gezeigt ist, dass die ersten Stoffportionen eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen und/oder dass die zweiten Stoffportionen eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen können.

Die Kapseln K1 , K2 umfassen jeweils eine Hülle S und einen Kern C.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Intervernetzung zweier unterschiedlicher Stoffportionen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind eine Kapsel K1 und eine Kapsel K2 intervernetzt. ln diesem Ausführungsbeispiel sind eine Kapsel K1 und eine Kapsel K2 über die funktionellen Gruppen R2 und R21 intervernetzt.

Nicht gezeigt in Fig, 5 ist, dass die funktionellen Gruppen R2 und R21 jeweils durch eine andere funktionelle Gruppe R ersetzbar sind.

Generell sind alle Ausführungen von funktionellen Gruppen R, die miteinander Bindungen eingehen, denkbar. Nicht gezeigt in Fig, 5 ist, dass eine Intervernetzung der ersten Kapsel Kt mit einem Substrat B (anstelle der zweiten Kapsel K2) stattfinden kann (vgl. Fig, 1).

Die Kapseln K1 , K2 umfassen jeweils eine Hülle S und einen Kern C.

Alternativ können die Kapseln Kt , K2 keine Hülle S und/oder keinen Kern umfassen.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Intravernetzung zweier gleicher Stoffportionen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Kapseln K1 intravernetzt. ln diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Kapseln Kt über die funktionellen Gruppen R (R2) intravernetzt.

Die Kapseln K1 , K2 umfassen jeweils eine Hülle S und einen Kern C.

Alternativ können die Kapseln K1 , K2 keine Hülle S und/oder keinen Kern umfassen.

Fig, 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems 10, 110 (gemäß Fig. 1 und Fig. 2).

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Mehrkomponentensystem ein Mikrokapselsystem.

Insbesondere sind zwei unterschiedliche Kapselpopulationen Kt und K2 dargestellt, wobei ein erster Stoff in der ersten Kapsel K1 ist und ein zweiter Stoff in der zweiten Kapsel K2 ist.

Die dargestellter» Kapseln K1 und K2 stehen exemplarisch für eine Vielzahl von Kapseln K1 und K2, z.B. zu bezeichnen als Kapselpopulationen. fn diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Stoff Sf in der einen Kapsel K1 ein

Nanopartikel.

In anderen Worten, die eine erste Stoffportion liegt als Nanopartikel vor ln diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 in der zweiten Kapsel K2 eine zweite Komponente. ln diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 ein Klebstoff.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff 53 ein Epoxidharz.

Generell sind alle Formen von Klebstoff möglich. ln anderen Worten, der erste Stoff S1 und der zweite Stoff S3 sind Bestandteile eines Mehrkomponentensystems. ln anderen Worten, der erste Stoff St und der zweite Stoff 53 sind Bestandteile eines elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems 10,110.

Es ist generell möglich, dass die zwei unterschiedlichen Kapselpopulationen K1 und K2 in separaten Batch Reaktoren hergestellt wurden.

Die Kapseln K1 und K2 der beiden Kapselpopulationen sind funktionalisiert.

Die ersten Kapseln K1 wurden mit zwei verschiedenen Linkern L1 und L3 unterschiedlicher Länge und mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen RI und R2 an der Oberfläche ausgebildet (Oberflächenfunktionalisierung).

Mit anderen Worten, die funktionellen Gruppen R sind heterogen ausgebildet. ln einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die funktionellen Gruppen R homogen ausgebildet sind.

Die zweiten Kapseln K2 wurden mit dem Linker L2 und mit der funktionellen Gruppe R21 ausgebildet. Die funktionelle Gruppe R21 der zweiten Kapsel K2 reagiert kovalent mit der funktionellen Gruppe R2 der ersten Kapsel K1.

Nicht gezeigt in Fig. 7 ist, dass die funktionellen Gruppen R1 , R2 und R21 jeweils durch eine andere funktionelle Gruppe R ersetzbar sind.

Generell sind alle Ausführungen von funktionellen Gruppen R, die miteinander Bindungen eingehen, denkbar ln diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die ersten Kapseln Kl mit einer größeren Anzahl an Kapseln K verbunden sind bzw. verbindbar sind als die zweiten Kapseln K2

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die zweiten Kapseln K2 mit einer größeren Anzahl an Kapseln K verbunden sind bzw. verbindbar sind als die ersten Kapseln K1

Der Linker L3 soll die ersten Kapseln K1 untereinander vernetzen (Intravernetzung).

Über den Linker L1 und den Linker L2 werden die Kapseln K2 kovalent an die erste Kapsel K1 gebunden {Intervernetzung)

Durch Aktivierung beider Kapseln Kl und K2 kann der Inhalt der Kapseln K1 und K2 freigesetzt werden.

Es ist generell möglich, über die Dichte der Oberflächenfunktionalisierung bzw Anzahl an funktionellen Gruppen R2 der ersten Kapsel K1 die Anzahl an zweiten Kapseln K2, die an die ersten Kapseln K1 binden, zu bestimmen.

Generell können in den Kapseln K1 und K2 zwei Stoffe 51 , S3 voneinander getrennt eingekapselt und in einem bestimmten Verhältnis über u.a, kovalente (z.B. Click-Chemie), schwache Wechselwirkung, biochemisch (z.B. Biotin-Streptavidin), kovalent oder auf andere Art und Weise gebunden werden. Es ist generell möglich, dass mehr als zwei unterschiedliche Kapseln Kn mehr als zwei unterschiedliche Stoffe, z.B. reaktive Stoffe einkapseln.

Es ist generell möglich, dass die unterschiedlichen Kapseln Kn mit mehr als zwei Linkern Ln und mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen Rn funktionalisiert sind.

Es ist generell möglich, dass ein Linker L jede Form von Verbindung zwischen einer Kapsel und einer funktionellen Gruppe ist.

Es ist generell möglich, dass bei heterogener Funktionalisierung eine funktionelle Gruppe R zum Binden an Oberflächen, Leiterbahnen, Fasern oder Textilien verwendet werden kann.

Die Aktivierung des Mehrkomponentensystems kann durch wenigstens eine Änderung von Druck, pH-Wert, UV-Strahlung, Osmose, Temperatur, Lichtintensität, Feuchtigkeit, Ultraschall, Induktion oder dergleichen erfolgen.

Generell könnte ein Mehrkomponenten-Kapselsystem in jedem beliebigen Medium eingesetzt werden.

Nicht gezeigt in Fig. 7 ist, dass die erste Kapsel K1 und/oder die zweite Kapsel an das Substrat B (Fig. 1) gebunden sein können oder an das Substrat B binden können.

Nicht gezeigt in Fig. 7 ist, dass so eine leitfähige Struktur, insbesondere ein leitfähiges Substrat B bereitgestellt werden kann.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen intravernetzten Kapselsystems.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das intravernetze erfindungsgemäße Kapselsystem ein intravernetzes Mikrokapselsystem.

Gezeigt ist ein Einkomponentensystem. Gezeigt ist eine Kapselpopulation K1.

Die Kapseln Kt sind mit einem Stoff gefüllt

In anderen Worten, die Kapseln K1 sind als Stoffportionen eines ersten Stoffes zu sehen.

Die Stoffportionen liegen als Nanopartikel vor.

In diesem Ausführungsbeispiel liegen die Nanopartikel als magnetische Nanopartikel mit einer elektrisch-leitfähigen Oberflächenbeschichtung vor.

In diesem Ausführungsbeispiel liegen die Nanopartikel als ferromagnetische Nanopartikel mit einer elektrisch-leitfähigen Silberoberflächenbeschichtung vor.

Alternativ sind andere leitfähige Oberflächenbeschichtungen und/oder magnetische Nanopartikel denkbar.

Die Kapseln K1 wurden funktionalisiert.

Die Kapseln K1 wurden mit Linkern L3 ausgebildet.

Nicht gezeigt ist, dass die Kapseln K1 mit funktionellen Gruppen R1 (am Linker L3) funktionalisiert sind.

Die Linker L3 vernetzen die Kapseln K1 untereinander (Intravernetzung).

Der Abstand der Kapseln Kt kann durch die Länge der Linker L3 bestimmt werden.

Abhängig von der Dichte der Oberflächenfunktionalisierung R1 kann der Grad der Intravernetzung der Kapseln Kl bestimmt werden.

Die Länge des Linkers L3 ist so zu wählen, dass die Nanopartikel den gewünschten Abstand zueinander haben. Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen inter-und intravernetzten Mehrkomponentensystems gemäß Fig. 7.

Die ersten Kapseln Kl und die zweiten Kapseln K2 sind mit unterschiedlichen Stoffen gefüllt.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Kapseln K1 eine im Wesentlichen identische Größe auf. in diesem Ausführungsbeispiel weisen die Kapseln K2 eine im Wesentlichen identische Größe auf.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Kapseln K1 und die Kapseln K2 eine unterschiedliche Größe auf.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Kapseln K1 und die Kapseln K2 eine im Wesentlichen identische Größe aufweisen.

Das Grundsystem entspricht der Darstellung in Fig. 8.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Stoff 51 in der einen Kapsel K1 ein

Nanopartikel.

In anderen Worten, die eine erste Stoffportion liegt als Nanopartikel vor.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 in der zweiten Kapsel K2 eine zweite Komponente.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 ein Klebstoff.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 ein Epoxidharz.

Generell sind alle Formen von Klebstoff möglich.

In anderen Worten, der erste Stoff S1 und der zweite Stoff S3 sind Bestandteile eines Mehrkomponentensystems. irs anderen Worten, der erste Stoff St und der zweite Stoff S3 sind Bestandteile eines elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems 10,110

Zudem sind die ersten Kapseln K1 heterogen mit einem Linker L1 funktionalisiert.

An den Linker L1 bindet eine zweite Kapselpopulation K2, vgi. Fig. 2, 3, 4 oder 7 ln anderen Worten, das Mehrkomponentensystem weist eine Netzwerkstruktur mit Zwischenräumen auf, wobei die Netzwerkstruktur von den ersten Kapseln K1 ausgebildet wird, und wobei in den Zwischenräumen zumindest abschnittsweise je wenigstens eine Kapsel K2 angeordnet ist.

Es ist generell möglich, dass die Kapseln Kl und K2 mit unterschiedlichem Inhalt, in die Gasphase eingebracht werden.

Auch könnten Substrate B und/oder Oberflächen mit dieser Dispersion beschichtet werden,

Es ist generell möglich, dass die Kapseln Kl und K2 mit unterschiedlichen Inhalten in ein pastöses Medium eingebracht werden. Die Paste ist inaktiv und kann gut verarbeitet werden, bis die Kapseln aktiviert werden und miteinander reagieren.

Auch in flüssigen Systemen kann der Vorteil des idealen Zusammensetzens der Kapselsysteme genutzt werden. Da sich beide Kapseln K1 und K2 des Zweikomponenten-Kapselsystems in direkter Nähe befinden ist es sehr wahrscheinlich, dass die Kapseln Kl und K2 schneller und definierter miteinander reagieren als einzeln in Dispersion.

Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm des Workflows der Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems 10, 110.

Fig, 10 basiert im Wesentlichen auf einem Mehrkomponenten-Kapselsystem gemäß den Fig. 2, 3, 4 oder 7. in diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Stoff S1 in der einen Kapsel K1 ein

Nanopartikel.

In anderen Worten, die eine erste Stoffportion liegt als Nanopartikel vor.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 in der zweiten Kapsel K2 eine zweite Komponente ln diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Stoff S3 ein Klebstoff.

In diesem Ausführungsbeispiei ist der zweite Stoff S3 ein Epoxidharz.

Generell sind alle Formen von Klebstoff möglich.

In anderen Worten, der erste Stoff S1 und der zweite Stoff S3 sind Bestandteile eines Mehrkomponentensystems

In anderen Worten, der erste Stoff S1 und der zweite Stoff S3 sind Bestandteile eines elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems 10,110.

Insgesamt gliedert sich die Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Mehrkomponentensystems in vier Schritte St1 -St4

In einem ersten Schritt St1 werden die ersten Kapseln K1 und die zweiten Kapseln K2 funktionalisiert, vgl. Fig. 7.

Bei dem vorliegenden Mehrkomponentensystem werden die ersten Kapseln Kl mit zwei Linkern 11 und L3 heterogen mit den funktionellen Gruppen RI und R2 funktionalisiert.

In einem separaten Batch Ansatz wird die zweite Population der Kapseln K2 mit dem Linker L2 mit der funktionellen Gruppe R21 funktionalisiert.

Die funktionelle Gruppe R21 ist so zu wählen, dass diese im späteren Reaktionsschrit (kovalent) mit der funktionellen Gruppe R2 der ersten Kapsel K1 reagiert. In einem zweiten Schritt St2 werden die funktionalisierten zweiten Kapseln K2 zu den funktionalisierten ersten Kapseln K1 gegeben.

Die funktionellen Gruppen R2 und R21 binden (kovalent) aneinander.

Es ist generell möglich, dass auch eine dritte oder beliebig viele weitere Kapselpopulationen K3-Kn zu einer ersten Kapselpopulation K1 und/oder einer zweiten Kapselpopulation K2 hinzugegeben werden.

Jede zusätzliche Kapselpopulation K3-Kn kann wiederum mit mindestens einer funktionellen Gruppe funktionalisiert sein.

In einem dritten Schritt St3 kommt zu einer vorgegebenen (Intra)-Vernetzungsreaktion.

In einem vierten Schritt St4 werden die vernetzten Mehrkomponenten- Kapselpopulationen auf ein Substrat B aufgetragen.

Das Substrat B ist ebenfalls mit einem Linker L und einer funktionellen Gruppe R versehen.

Nicht gezeigt in Fig. 10 ist, dass die Kapseln K1 und/oder K2 über Linker L mit funktionellen Gruppen R an die funktionelle Gruppen R des Substrats B binden können.

Nicht gezeigt ist, dass im Schritt St1 , damit die ersten Kapseln K1 nicht schon vorzeitig untereinander während der Funktionalisierung miteinander vernetzen, noch eine Schutzgruppe an der funktionellen Gruppe R1 des Linkers L3 ausgebildet sein kann.

Nicht gezeigt ist, dass im Schritt St3 die Schutzgruppe entfernt wird.

Nicht gezeigt in Fig. 10 ist, dass so eine leitfähige Struktur, insbesondere ein leitfähiges Substrat B bereitgestellt werden kann.

Es ist generell möglich, dass die Kapseln K als Nanokapseln oder Mikrokapseln ausgebildet sind.

Grundsätzlich können in allen vorstehend beschriebenen und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Nanopartikel eingesetzt werden:

Quantum dots, metallische Nanopartikel, Metallsalzanopartikel, Oxide, Sulfide, Core- Shell Partikel, Seif assembly Partikel, Dotierte Nanopartikel, magnetische Halbleiter Nanopartikel, dotierte Nanopartikel wie Ti 02 dotierte Nanopartikel mit Kobalt und

Multilayern wie Fe/Si, Cu/Ni, Co/Pt etc., Halbleiternanopartikel wie ZnS, CdS, ZnO.

Als Form der Nanopartikel kommt im Wesentlichen jegliche denkbare Form von Nanopartikel in Betracht.

Eine homogene Funktionalisierung der Nanopartikel kann mit Thiol bzw. Dithiol- Gruppen erfolgen.

Die in den Flg. 11-16 gezeigten Ausführungsbeispiele betreffen Ausführungsbeispiele mit einem Linker.

Fig. 11 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 210

Hier ist ein funktionatisiertes Substrat B vorhanden mit einem Stoff St , hier direkt als Partikel vorliegend. Es handelt sich um eine Ausführungsvariante mit einem Linker.

Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1. Der (Nano)- Partikel bindet an die funktionelle Gruppe und somit an das Substrat B.

Fig, 12 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 310.

Es handelt sich bei dem Stoff S! um einen funktionalisierter (Nano)-Partikel mit

Substrat B. Dabei ist der (Nano)-Partikel mit einer funktionellen Gruppe Rt funktionalisiert. Der funktionaiisierte (Nano)-Partikel bindet an das Substrat B.

Fig, 13 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 410,

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit (Nano)-Partikel in Stoffportion $1 , hier in Form einer Mikrokapsel.

Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1 Der (Nano)- Partikel befindet sich in einer Stoff portion S1. Durch Aktivierung der Stoff portion wird der (Nano)-Partikel freigesetzt und bindet an die funktioneile Gruppe des Substrates B.

Fig. 14 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 510.

Hier handelt es sich um einen funktionalisierten (Nano)-Partikel in Stoffportion Sf (Mikrokapsel) mit Substrat B.

Der (Nano)-Partikel ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1 und befindet sich in einer Stoffportion S1. Durch Aktivierung der Stoffportion bindet der (Nano)- Partikel an das Substrat B.

Fig. 15 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 610.

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit einer funktionellen Gruppe R1 mit (Nano)-Partikeln in Stoffportion S1 , welche auf der Oberfläche ebenfalls (Metall)-Partikel aufweist.

Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1. Der Nanopartikel befindet sich in einer Stoffportion S1. Durch Aktivierung der Stoffportion $1 bindet der (Nano)-Partikel an das Substrat B Fig. 16 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 710,

Hier handelt es sich um eine funktionalisierte Stoffportion S1 mit (Nano)-Partikel und Substrat B.

Die Stoffportion S1 , in welcher sich ein (Nano)-Partikel befindet, ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1 Über die Bindung der funktionellen Gruppen der Stoffportion S1 an das Substrat B kann die Stoffportion S1 exakt platziert werden. Durch Aktivierung bindet der (Nano)-Partikel an dem Substrat B.

Die in den Fig. 17-20 gezeigten Ausführungsbeispiele betreffen Varianten mit zwei Linkern

Fig. 17 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 810

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit funktionalisiertem (Nano)- Partikel.

Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1. Der (Nano)- Partikel ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R2. Über eine Aktivierung/ Reaktion bindet die funktionelle Gruppe R1 mit der funktionellen Gruppe R2 an das Substrat B

Fig. 18 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 910.

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit funktionalisierter Stoffportton S1 , in welcher sich mindestens ein (Nano)-Partikel befindet.

Das Substrat B ist mit einer funktionellen Gruppe R1 funktionalisiert. Die Stoffportion S1 ist mit einer funktionellen Gruppe R3 funktionalisiert. In der Stoffportion S1 befindet sich mindestens ein (Nano)-Partikel. Über die komplementären funktionellen Gruppen R1 und R3 kann die Stoffportion S1 exakt platziert werden. Durch Aktivierung/Reaktion wird der {Nano)-Partikei freigesetzt und bindet an das Substrat

B.

Ftg. 19 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1010

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit funktionalisierten (Nano)- Partikeln, die sich in einer Stoff portion S1 befinden.

Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1. In der Stoffportion S1 befindet sich mindestens ein funktionalisierter (Nano)-Partikel mit einer funktionellen Gruppe R2.

Fig. 20 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1110.

Hier handelt es sich um ein funktionalisiertes Substrat B mit funktionalisierten (Nano)- Partikeln, die sich in einer Stoffportion S1 befinden, die ebenfalls funktionalisiert ist. Das Substrat B ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R1. Der (Nano)- Partikel ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R2. Die Stoffportion S1 ist funktionalisiert mit einer funktionellen Gruppe R3. Somit kann über die funktionellen Gruppen R1 und R3 die Stoffportion exakt positioniert werden. Über eine Aktivierung der Stoff portion S1 werden die (Nano)'Partikel ortsspezifisch freigesetzt. Die Hülle der Stoff portion S1 kann die (Nano)-Partikei stabilisieren.

Fig. 21 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1210, nämlich ein System mit Doppelmikrokapseln mit Funktionalisierung der (Nano)-Partikel.

Dabei ist die Kapsel K10 mit Klebstoff gefüllt und die Kapsel K20 mit (elektrisch)- leitfähigen Partikeln (z.B. ein oder mehrere stäbchenförmigen Nanopartikel). ln dieser Ausführung befinde! sich in der ersten Mikrokapsel Klebstoff, in der zweiten Mikrokapsel mindestens ein (Nano)-Partikel und/oder Carbonnanotube.

In Mikrokapsel K10 ist ein Klebstoff eingekapselt. In Mikrokapsel K20 befindet sich wenigstens ein (Nano)-Partikel, welcher aus einem (elektrisch)-leitfähigen Material ist

Dabei kann die Oberfläche der (Nano)-Partikel mit funktionellen Gruppen R, wie z.B. mit endständigen Thiolgruppen oder anderen funktionellen Gruppen R, funktionalisiert sein. Die Hülle der Mikrokapsel K10 kann aus demselben Material und aus derselben Dicke bestehen wie Hülle von Mikrokapsel K20. Zudem kann die Mikrokapsel K10 dieselbe Größe haben wie die Mikrokapsel K20. Die Parameter können aber auch in min. einem oder mehreren Punkten voneinander abweichen.

Bei dem Mechanismus kann es sich um einen parallelen Öffnungsmechanismus handeln:

Die Mikrokapseln werden auf Metallbereichen/Metalloberflächen aufgebracht. Anschließend wird eine zweite Metalloberfläche parallel zu der ersten Metalloberfläche positioniert. Durch einen definierten Aktivierungsmechanismus werden beide Mikrokapseln gleichzeitig geöffnet und der Inhalt freigesetzt. Dabei binden die freigesetzten, mit endständigen funktionellen Gruppen, wie z.B. Thiolgruppen funktionalisierten Nanopartikel an beiden Oberflächen der parallel angebrachten Metalloberflächen. Untereinander bilden die (Nano)-Partikel ein Netzwerk aus. Dies kann durch Aggregation und/ oder durch Bindung der funktionellen Gruppen, wie z.B. Thiolgruppen untereinander (Intervernetzung) geschehen. Nach der Aktivierung der Klebstoff gefüllten Mikrokapsel K10 wird dieser entleert und stabilisiert die (Nano)- Partikelverbindung der (elektrisch)-leitfähigen Verbindung. Zudem verbindet der Klebstoff die obere und untere Oberfläche miteinander.

Denkbar ist auch ein sequenzieller Öffnungsmechanismus:

Die Mikrokapseln werden auf den Metallbereichen aufgebracht. Wobei die Mikrokapsel K10 einen anderen Öffnungsmechanismus hat wie die Mikrokapsel K20. Anschließend wird eine zweite Metalloberfläche parallel zu der ersten Metalloberfläche positioniert. Durch einen definierten Aktivierungsmechanismus wie z.B. Temperatur wird zunächst die Mikrokapsel mit den (Nano)-Partikeln geöffnet und dessen Inhalt freigesetzt. Dabei Binden die freigesetzten, mit endständigen funktioneilen Gruppen R2, wie z.B. Thiolgruppen funktionalisierten Nanopartikeln an beiden Oberflächen der parallel angebrachten Metalloberflächen. Untereinander bilden die (Nano)-Partikel ein Netzwerk aus. Dies kann durch Aggregation und/ oder durch Bindung der funktionellen Gruppen, wie z.B. Thiolgruppen untereinander (Inter- und Intravernetzung) geschehen, Durch einen zweiten Öffnungsmechanismus, dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die Mikrokapsel K10 ein anderes Hüllenmaterial aufweist als die Mikrokapsel K20 und/oder eine andere Größe und/oder ein andere Dicke des Hüllenmaterials, als die Mikrokapsel K10 Denkbar wäre ein zweiter Aktivierungsmechanismus z.B. Ultraschall, pH-Wert Änderung, Induktion, Druck, etc. Zudem kann durch Variation des ersten Aktivierungsmechanismus z.B. durch Temperaturerhöhung eine sequenzielle Aktivierung erreicht werden. Nach der Aktivierung der Klebstoff gefüllten Mikrokapsel 1 wird dieser entleert und stabilisiert die (Nano)-Partikelverbindung der (elektrisch)-leitfähigen (Nano)-Partikel. Zudem verbindet der Klebstoff die Obere und Untere Oberfläche miteinander.

Fig, 22 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiei eines Mehrkomponentensystems 1310, nämlich die Variante mit Funktionalisierung der (elektrisch)-leitfähigen Oberfläche.

Dabei ist in der Mikrokapsel K10 ein Klebstoff eingekapselt. In Mikrokapsel K20 befinden sich (Nano)-Partikel, welche aus einem (elektrisch)-leitfähigem Material sind. Dabei ist die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche der Leiterbahn mit endständigen Thiolgruppen funktionalisiert. Die (Nano)-Partikel sind nicht funktionalisiert.

Bei dem Mechanismus kann es sich um einen parallelen Öffnungsmechanismus handeln: Die Mikrokapseln werden auf den Metallbereichen aufgebracht. Anschließend wird eine zweite Metalioberfläche parallel zu der ersten Metalloberfläche positioniert. Durch einen definierten Aktivierungsmechanismus werden beide Mikrokapseln gleichzeitig geöffnet und der Inhalt freigesetzt, Dabei Binden die freigesetzten Nanopartikeln an beiden, mit endständigen Thiolgruppen, funktionalisierten Oberflächen der parallel angebrachten Metalloberflächen. Untereinander bilden die (Nano)-Partiket untereinander ein Netzwerk aus. Dies geschieht durch Aggregation untereinander.

Denkbar ist auch ein sequenzieller Öffnungsmechanismus:

Der Verbindungsmechanismus ist hier identisch zu dem im Ausführungsbeispiel von Fig. 21 beschriebenen Mechanismus mit Ausnahme, dass die Oberfläche, nicht aber die (Nano)-Partike! funktionalisiert sind.

Fig. 23 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1410, nämlich die Variante mit Funktionalisierung der (Nano)-Partikel wie auch der (elektrisch)-leitfähigen Oberfläche.

In Mikrokapsel K10 ist ein Klebstoff eingekapselt ln Mikrokapsel K20 befinden sich (Nano)-Partikel, welche aus einem (elektrisch)-leitfähigem Material sind. Dabei ist die Oberfläche der (Nano)-Partikel mit endständigen Thiolgruppen funktionalisiert wie auch die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche der Leiterbahn (d.h. das Substrat B).

Auch hier ist sowohl ein paralleler wie auch ein sequenzieller Öffnungsmechanismus denkbar (vgl. vorstehende Beschreibung im Zusammenhang mit den

Ausführungsbeispielen von Fig. 21 und Fig. 22).

Fig. 24 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1510, nämlich die Variante mit homogener Funktionalisierung der (Nano)-Partikel, wie auch Funktionalisierung der (elektrisch)- leitfähigen Oberfläche mit reaktiven funktionellen Gruppen, ausgeschlossen Thiol. In dieser Variante ist die Mikrokapsel K1Ö mit Klebstoff gefüllt. Die Mikrokapsel K20 mit funktionalisierten (Nano)-Partikeln. Die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche ist mit der komplementäre zu der funktionellen Gruppe der (Nano)-Partikel funktionalisiert.

Die Öffnungsmechanismen können parallel oder sequenziell statfinden (vgl, vorstehende Beschreibung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen von Fig. 21 und Fig. 22).

Fig. 25 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 1610, nämlich die Variante mit homogener

Funktionalisierung der (Nano)-Partikel (Stoff S1 ), wie auch die Funktionalisierung der (elektrisch)-ieitfähigen Oberfläche (Substrat B) mit reaktiven funktionellen Gruppen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Oberflächen (Nano)-Partikel und (elektrisch)leitfähige Oberfläche des Substrats B„elektrisch geladen“ (anderes Wort). Dabei weisen die Oberflächen der (Nano)-Partikel eine negative Ladung auf. Die Oberfläche der (etektrisch)-leitfähigen Oberfläche (des Substrats B) weist eine positive Ladung auf. In einer weiteren Ausführungsvariante können die Oberflächen auch entgegengesetzt geladen sein, d.h. die (Nano)-Partikei sind positiv geladen und die (elektrisch)-leitfäfiige Oberfläche bzw. das Substrat B ist negativ geladen.

Fig. 26 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 1710, nämlich die Variante mit heterogener Funktionalisierung der (Nano)-Partikel (Stoff S1) zur Inter- und Intravernetzung, wie auch die Funktionalisierung der (elektrisch)-ieitfähigen Oberfläche (Substrat B).

In diesem Ausführungsbeispiel sind die (Nano)-Partikel mit zwei unterschiedlichen funktionellen Gruppen funktionalisiert. Dabei kann eine funktionelle Gruppe ein endständiges Thiol R4 sein, die andere funktionelle Gruppe eine Carboxyi-Gruppe R2 Die (elektrisch)-ieitfähige Oberfläche ist mit der komplementären funktionellen Gruppe zu den (Nano)-Partikeln funktionalisiert. In diesem Beispiel wäre es endständiges, primäres Amin R1 Über die Thiolgruppe werden die (Nano)-Partikel untereinander vernetzt (durch Intervernetzung und/oder Intravernetzung)

Fig, 27 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1810, nämlich die Variante mit Funktionaiisierung der Mikrokapseln (Stoff S1 )

Die Doppelmikrokapseln werden wie vorstehend beschrieben hergestellt. Eine weitere funktionelle Gruppe, die nicht für die Bindung der Mikrokapseln untereinander zuständig ist, bindet an die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche (Substrat B), Hierfür soll insbesondere ein endständiges Thiol verwendet werden, welches selektiv nur an die metallischen Bereiche bindet. So können die Mikrokapseln nur auf der gewünschten Position (z.B.) Metalloberfläche platziert werden, wodurch es zu keiner Leitfähigkeit in x-Richtung kommt.

Fig. 28 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 1910, nämlich die Variante mit Funktionaiisierung der

(elektrisch)-leitfähigen Oberfläche (Substrat B).

In diesem Ausführungsbeispiel ist die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche mit endständigen Thiolgruppen funktionalisiert R1. Mindestens eine Nano- und/oder Mikrokapsel weist auf ihrer Oberfläche Metall-{Nano)-Partikel auf. Durch das Aufbringen der Mikrokapsel auf die Oberfläche binden die Mikrokapseln mit den

Metall-(Nano)-Partikeln selektiv nur an den Oberflächen, die endständige

Thiolgruppen aufweisen.

Statt den Metall-(Nano)-Partikeln kann die Mikrokapsel auch vollständig und/ oder teilweise aus einer Metalloberfläche beschichtet sein

Fig. 29 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Mehrkomponentensystems 2010, nämlich die Variante mit Funktionaiisierung der

Mikrokapsel (Stoff S1 ) mit einer Metali-(Nano) Partikel, einer Oberfläche (Substrat B). Hierbei ist die Oberfläche der Mikrokapsel mit metallischen Nanopartikel versehen. Durch Zugabe einer chemischen Verbindung R3 mit einem Endständigen Polymer z.B Thiolverbindung, kann die (Nano)- und/oder Mikrokapsel funktionalisiert werden. Eine zweite funktionelle Gruppe des Polymers kann mit einer weiteren funktionellen Gruppe R5 versehen sein. So bindet die Thiolgruppe R3 an den Metallpartikeln der (Nano)- und/oder Mikrokapsel. Die zweite funktioneile Gruppe bleibt aktiv und steht für weitere Reaktionen zur Verfügung So weist die Mikrokapsel eine definierte Anzahl an definierten funktionellen Gruppen auf.

Mit einem Dithiol, kann die Mikrokapsel sowohl funktionalisiert werden, wie auch an die (elektrisch) leitfähige Oberfläche gebunden werden

Fig, 30 und Flg, 31 zeigen jeweils ein weiteres erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 21 10 bzw. 2210, nämlich Alternativen zur Funktionalisierung mit Thiolgruppen.

Um die Mikrokapsel K10, K20 an die (elektrisch)-leitfähige Oberfläche (Substrat B) zu binden, ist die (Nano)- und/oder Mikrokapsel K10, K20 mit einer funktionellen Gruppe R3 versehen und die (elektrisch) leitfähige Oberfläche B mit der komplementären funktionellen Gruppe R1 beschichtet.

Dabei kann nur eine Doppelmikrokapsel mit einer funktionellen Gruppe versehen sein (vgl. Fig, 30) oder beide Mikrokapsein der Doppelmikrokapsel (vgl. Flg. 31).

Fig. 32 bis Fig. 34 zeigen jeweils ein weiteres erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel eines Mehrkomponentensystems 2310, 2410, 2510 und 2610 mit Mehrfachmikrokapseln (jeweils geeignet zur Verbindung mit einem Substrat (nicht in Fig. 32 bis Fig. 34 dargestellt).

Die Fig. 32 bis Fig. 34 gezeigten Ausführungsbeispiele können gemäß den vorstehend und nachstehend beschriebene Herstellungsschritten hergestellt werden und können die entsprechenden Merkmale der anderen Systeme entsprechend auf weisen. Dabei kann der Klebstoff (Glue) ein Ein- oder Zwei- Komponenten Klebstoff sein, wobei der Klebstoff sich in derselben und/oder getrennten Stoffportionen befinden kann. Denkbar ist auch, dass sogar entsprechend mehrere Komponenten vorgesehen sind, wenn es sich um einen Mehrkomponentenkleber handelt.

Fig, 32 zeigt ein Mehrkomponentensystem 2310 (von links nach rechts betrachtet) mit Klebstoff 1 in Stoffportion K10 in der ersten Kapsel (ganz links), einem einzigen Nanopartikel in der zweiten Kapsel K20 und einer weiteren Kapsel K10 mit Klebstoff 1. Denkbar ist auch eine Ausführung mit mehreren Nanopartikeln in einer Kapsel.

Fig. 33 zeigt ein Mehrkomponentensystem 2410 (von links nach rechts betrachtet) mit Klebstoff 1 in der ersten Kapsel K10 (ganz links), einem zweiten Klebstoff 2 in einer Kapsel K30 und einem einzigen Nanopartikel in der dritten Kapsel. Klebstoff 1 und Klebstoff 2 können Komponenten eines Ein- Zwei- oder Mehrkomponentenklebers sein. fig. 34 zeigt ein Mehrkomponentensystem 2510 (von links nach rechts betrachtet) mit Klebstoff 2 in Kapsel K10, einen zweiten Klebstoff 1 in Kapsel K30 und einem einzigen Nanopartikel in der driten Kapsel K2Ö Klebstoff 1 und Klebstoff 2 können Komponenten eines Zwei- oder Mehrkomponentenklebers sein.

Fig. 35 zeigt ein Mehrkomponentensystem 2610 (von links nach rechts betrachtet) mit Klebstoff 2 in der ersten Kapsel K10 (ganz links), einem einzigen Nanopartikel in der zweiten Kapsel K20 und einem zweiten Klebstoff 1 in der driten Kapsel K30. Klebstoff 1 und Klebstoff 2 können Komponenten eines Ein- Zwei- oder Mehrkomponentenklebers sein.

Grundsätzlich kann mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen eine (elektrische) Leitfähigkeit in einer bestimmten, vorgegebenen bzw. vorgebbaren Richtung wie folgt erreicht werden, wobei die Leitfähigkeit nicht nur auf elektrische Leitfähigkeit beschränkt ist sondern auch die Übertragung von elektrischer Leitfähigkeit, Wärme, Daten etc. betreffen kann: Es werden mit endständigen Thiolgruppen funktionalisierte (Nano)-Partikel oder magnetische Partikel oder mit funktionellen Gruppen versehene Substrate und/oder Partikel verwendet. Auch elektrostatische Wechselwirkungen können eingesetzt werden.

Dabei können die endständigen funktioneilen Gruppen mit Schutzgruppen versehen sein.

Die Nanopartikel und der Klebstoff können gekapselt sein, z.B. in Mikrokapseln.

Es kann dann wie folgt vorgegangen werden; t . Die mit (Nanopartikeln) eingekapselten Mikrokapseln werden wie in (unserem ersten Patent) beschrieben in einem Umgebungsmedium (z.B. Klebstoff) miteinander zusammengebracht.

2. Über einen Aktivierungsmechanismus (z.B. Temperatur) öffnen sich die Mikrokapseln und setzen die Partikel frei

3. Über eine chemische Reaktion, self-assembly, Magnetismus oder einen anderen Mechanismus ordnen sich die Partikel in der gewünschten Richtung von selbst an.

4. Partikel werden über das Umgebungsmedium, das z.B. ebenfalls durch Hitze aushärtet fixiert.

Dabei kann die Öffnung der Mikrokapseln, das Ausrichten der Partikel und das Aushärten des Umgebungsmediums parallel oder nacheinander stattfinden. ln einem weiteren Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Aufbau in drei Schichten erfolgen, nämlich Oberfläche (Substrat), dann ersre Schicht (z.B. Umgebungsmedium z.B. Klebstoff, SAM coating etc.), dann die zweite Schicht mit Mikrokapseln, in denen die Nanopartikel gekapselt sind und dann die 3. Schicht {Umgebungsmedium z.B Klebstoff),

Hier wird dann zunächst die Oberfläche bzw. das Substrat beschichtet. Danach erfolgt eine Beschichtung mit funktionalisierten Kapseln mit Nanopartikeln, die über einen definierten Aktivierungsmechanismus geöffnet werden können.

Dabei können die Endständigen funktionellen Gruppen mit Schutzgruppen geblockt sein.

Durch eine chem. Reaktion wie self-assembly, elektro-statische Wechselwirkungen, Magnetismus, etc. richten sich die Partikel in X-Richtung aus. ln allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es grundsätzlich möglich, dass auch mehreren Nanopartikel in einer Kapsel eingesetzt werden können.

Die Vereinzelung und die Platzierung eines einzigen Nanopartikels in einer Kapsel kann beispielsweise über die Technologie von Nanoporetech erfolgen {vgl. Venkatesan, Bala Murali, and Rhashid Bashir, Nanopore Sensors for nucleic acid analysis, Nature Nanotechnology 6.10 (201 1 ): 615. Dieses Verfahren erlaubt es, dass nur ein einziger DNA-Strang durchgelassen wird durch einen Vereinzelungkanal und kann auch zur Vereinzelung von Nanopartikeln verwendet werden.