Støb elektriske ledere ind plastikskallen på høreapparatet eller mobiltelefonen og slip for løse ledninger og tidskrævende montering.

Det er princippet i en nye metode til industriel produktion af komponenter i mikroskala i plast, som Aminul Islam forsvarer i en ph.d.-afhandling om på DTU.

Fidusen ved at kombinere plast og elektriske kredsløb er åbenlys: Antallet af komponenter bliver færre, og den dyre montage reduceres.

Teknikken udnyttes allerede i dag til store komponenter. Et eksempel er et bilrat, hvor der i dag er en masse funktioner, der skal forbindes:

»Men det er noget helt andet, når vi taler om komponenter i mikrostørrelse. Her har afstandene stor betydning,« forklarer Aminul Islam.

Han tog for tre år siden fra Bangladesh til DTU's Institut for Mekanisk Teknologi og professor Hans Nørgaard Hansens forskningsgruppe. Videnskabens veje og trangen til at undersøge tingene i detaljer blev for stor.

Elektrisk neutralt
Et af målene med projektet har været at vise, at det er muligt at skabe kredsløb, hvor lederbanerne har en bredde på 50 mikrometer og en indbyrdes afstand på ned til 50 mikrometer.

Det handler nemlig om at lade den ene polymer være elektrisk neutralt, mens den anden polymer er grundlaget for den elektriske ledning gennem en efterfølgende metallisering af den ene polymer. Det kan i dag gøres ved at lave en rille i en polymer for derefter at lægge en anden polymer ned i rillen.

Ideen i Aminul Islams ph.d.-projekt er altså at bruge tokomponent-sprøjtestøbning til i en proces at skabe den struktur, som efterfølgende kan belægges med en elektrisk ledende overflade:

»Vi kan bare ikke bruge nogle af de metoder til at holde sammen på de to polymerer, man bruger, når det drejer sig om store komponenter,« siger Mohammad Aminuel Islam.

Det drejer sig for eksempel om en mekanisk sammenlåsning af de to polymerer eller to polymerer, som er meget "glade" for hinanden:

»For hvis de er for glade for hinanden, så bliver overgangen mellem de to polymerer for stor. Når vi så metaliserer den polymer, som skal være ledende, giver det risiko for kortslutning, og så kan vi ikke bruge den på mikroniveau. Og hvis de to polymerer er for afvisende over for hinanden, så kan vi risikere, at de rent mekanisk ikke sidder godt nok sammen. Der er altså brug for et kompromis,« forklarer Aminul Islam.

Smelte sammen eller frastøde
Så en af de helt store opgaver har været at finde to polymerer, der lige netop kunne klare at balancere mellem de to muligheder: Sammensmeltning eller frastødning.

Derfor skulle nogle af de parametre, der indgår i tokomponent-sprøjtestøbning, undersøges for en lang række af konventionelle polymerer. Det gælder for eksempel temperatur, tryk og tid.

Også spørgsmål om tilsætning af glasfibre og overfladeruhed mellem de to polymerer er blevet undersøgt. Aminul Islam har også undersøgt, om det har betydning, hvilken komponent der støbes først – det har det i høj grad – og hvor dybe riller det er muligt at fylde ud.

Igennem test har han formået at indsnævre feltet af brugbare polymerer til en lille håndfuld. Heriblandt Polyetheretherketone, også kaldet PEEK, og polyethyleneimine, som også kaldes PEI. Det er begge polymerer, der bruges bredt i industrien.

Foreløbig har Aminul Islam vist, at det med DTU's udstyr er muligt at lave kredsløb med en lederbredde på ned til 200 mikrometer. At han endnu ikke er kommet længere ned i dimensioner, skyldes udelukkende, at DTU ikke råder over maskiner, som er mere nøjagtige. Heller ikke samarbejdspartneren Sonion har tokomponentsprøjtemaskiner, som kan klare de størrelser, men ifølge Aminul Islam findes der sådant udstyr på markedet.

Designe ny knap
At det virkelig kan lade sig gøre at bruge den her teknik ude i industrien, har Aminul Islam vist ved at designe en ny knap til Sonion. Det er ikke hvilken som helst knap. Den sidder på et høreapparat, og i dag samles den manuelt af syv komponenter under et mikroskop. Men med Aminul Islams metode, hvor det hele reduceres til tre komponenter, hvoraf de to støbes samtidig.

Når Aminul Islam inden længe har forsvaret sin ph.d.-afhandling, skal han i gang med halvandet års post.doc. Det trækker lidt i ham for at tage hjem til Bangladesh, hvor forældrene bor, men han bliver usikker, når det gælder muligheden for at få et spændende job:

»I Bangladesh vil jeg ikke kunne beskæftige mig med så spændende og avancerede ting som her, så foreløbig bliver jeg,« siger han.