DE102011053612B3

DE102011053612B3 - Body for use as e.g. identifier, has intermediate plane comprising cavities with diameter of preset ranges, where cavities are completely enclosed by matrix material and one cavity is filled with filler switchably detectable by material

Info

Publication number: DE102011053612B3
Application number: DE201110053612
Authority: DE
Inventors: Martin Steinhart; Gopalakrishnan Trichy Rengarajan; Helmut Schäfer
Original assignee: OSNABRUECK, University of; Universitat Osnabrueck
Current assignee: OSNABRUECK, University of; Universitat Osnabrueck
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2031-09-15

Abstract

The body has a ground plane, top plane and an intermediate plane made of matrix material (20). The intermediate plane is arranged between the ground plane and the top plane. The intermediate plane comprises cavities with diameter of preset ranges, where the cavities are completely enclosed by the matrix material. One of the cavities is filled with filler (21) switchably detectable by the matrix material. An additional intermediate plane is arranged on a side of the top plane and covered by additional top planes separated from each other. An independent claim is also included for a method for manufacturing a body.

Description

Die Erfindung betrifft einen Körper aus einem Matrixmaterial, welcher durch das Matrixmaterial vollständig umschlossene Kavitäten aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Körpers sowie seine Verwendung.The invention relates to a body made of a matrix material which has cavities completely enclosed by the matrix material. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a body and its use.

Ziel der Erfindung ist es dabei ganz allgemein, einen Körper zu schaffen, welcher mit einem Muster versehen ist, das dann mittels des Körpers untrennbar mit einem Gegenstand, wie beispielsweise einem Formkörper, einem Gehäuse oder einem Bauteil verbunden wird. Damit ein solcher Körper zu diesem Zweck verwendet werden kann, muss an dem Körper auf engstem Raum ein sehr kleines, vorbestimmtes Muster so angebracht werden, dass sich das Muster ohne Zerstörung des Körpers auch nicht mehr entfernen lässt. Viele der bekannten Techniken scheiden hierfür aus, weil beispielsweise bei normalen Drucktechniken Farbe verläuft und diese Techniken nur für größere Muster geeignet sind. Auch lässt sich aufgedruckte Farbe unter Umständen so entfernen, dass eine Manipulation des Musters nicht so ohne weiteres erkennbar ist. Dieses macht den Herstellungsprozess bei kleinen Muster sehr aufwendig.The object of the invention is quite generally to provide a body which is provided with a pattern, which is then inseparably connected by means of the body with an object, such as a molded body, a housing or a component. In order for such a body to be used for this purpose, a very small, predetermined pattern has to be attached to the body in a confined space so that the pattern can not be removed without destroying the body. Many of the known techniques are out of the question because, for example, in normal printing techniques color runs and these techniques are only suitable for larger patterns. Also, under certain circumstances, printed ink can be removed so that manipulation of the pattern is not readily apparent. This makes the production process for small patterns very expensive.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Körper zu schaffen, bei welchem auch auf kleinem Raum ein sehr kleines vorbestimmtes Muster darstellbar ist. Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, mit welchem sich ein solcher Körper auch in großen Stückzahlen schnell und kostengünstig herstellen lässt.On this basis, the invention is based on the problem to provide a body in which even in a small space, a very small predetermined pattern can be displayed. Furthermore, to be provided by the invention, a method with which such a body can be produced quickly and inexpensively in large quantities.

Zur Lösung dieses Problems weist der erfindungsgemäße Körper aus einem Matrixmaterial durch das Matrixmaterial vollständig umschlossene Kavitäten mit einem Durchmesser von 2 nm bis 100 mm auf, von welchen zumindest ein Teil mit einem durch das Matrixmaterial detektierbaren oder schaltbaren Füllstoff befüllt ist.To solve this problem, the body according to the invention comprises, from a matrix material, cavities with a diameter of 2 nm to 100 mm that are completely enclosed by the matrix material, of which at least one part is filled with a filler that can be detected or switched by the matrix material.

Die Kavitäten lassen sich gezielt mit dem Füllstoff befüllen, so dass auch auf engstem Raum ein genau vordefiniertes Muster gebildet werden kann. Dabei lassen sich die Kavitäten sogar mit an sich bekannten Techniken befüllen, bei welchen normalerweise Farbstoff verlaufen würde. Solche Verfahren können das Inkjet-Drucken, Mikropipiertechniken, Abscheiden durch Schattenmasken, Sputtern, physikalische Gasphasenabscheidung, chemische Gasphasenabscheidung, Atomlagenabscheidung, Elektrospinnen oder Elektrospraying sein.The cavities can be specifically filled with the filler so that a precisely predefined pattern can be formed even in confined spaces. The cavities can even be filled with techniques known per se, which would normally involve dyeing. Such methods may be inkjet printing, micropiping techniques, shadow masking, sputtering, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, atomic layer deposition, electrospinning or electrospraying.

Vorzugsweise weist der Körper eine Grundebene und eine Deckebene, jeweils aus dem Matrixmaterial, sowie eine zwischen der Grundebene und der Deckebene angeordnete Zwischenebene aus dem die Kavitäten aufweisenden Matrixmaterial auf. Zwar ist es denkbar, dass es sich bei diesen Ebenen um distinguierte, durch eine Trennschicht getrennte Schichten handelt. Jedoch sollte es sich hier in erster Linie um „gedankliche” Ebenen handeln, bei denen das Matrixmaterial aller drei Ebenen einen monolithischen, die Kavitäten in einer Ebene aufweisenden Block bildet. Die Kavitäten sind hier, wie gesagt, in einer Ebene angeordnet und allseits mit dem Matrixmaterial umschlossen, so dass der die Kavitäten unter Bildung des Musters füllende Füllstoff nicht ohne Zerstörung des Körpers entfernt werden kann.The body preferably has a base plane and a cover plane, each made of the matrix material, and an intermediate plane arranged between the base plane and the cover plane, from the matrix material having the cavities. Although it is conceivable that these levels are distinguished, separated by a separation layer layers. However, these should primarily be "mental" levels in which the matrix material of all three levels forms a monolithic block comprising the cavities in a plane. The cavities are here, as I said, arranged in a plane and surrounded on all sides with the matrix material, so that the filling of the cavities forming the pattern filler can not be removed without destroying the body.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es auch vorteilhaft sein, mehrere Ebenen mit Kavitäten vorzusehen. Zu diesem Zweck wird nach einer Weiterbildung der Erfindung auf der Seite der Deckebene wenigstens eine weitere Zwischenebene mit den Kavitäten angeordnet, welche dann ihrerseits durch eine weitere Deckebene oder, bei mehreren Zwischenebenen, jeweils durch eine Deckebene abgedeckt ist bzw. sind.For certain applications, it may also be advantageous to provide multiple levels with cavities. For this purpose, according to a development of the invention, at least one further intermediate plane with the cavities is arranged on the side of the ceiling plane, which is in turn covered by a further ceiling plane or, in the case of several intermediate planes, respectively by a ceiling plane.

Die Kavitäten sind innerhalb der Zwischenebenen beispielweise in einem quadratischen oder hexagonalen Gitter angeordnet. Der Abstand zwischen benachbarten Kavitäten sollte dabei 1 nm bis 1 cm betragen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Art des Gitters (beispielsweise quadratisch oder hexagonal) und den Abstand benachbarter Kavitäten untereinander bei mehreren Zwischenebenen von Ebene zu Ebene, aber auch innerhalb einer Ebene, zu variieren. Hierdurch ist eine größtmögliche Anpassungsfähigkeit auf den beabsichtigten Verwendungsfall für den Körper gegeben.The cavities are arranged within the intermediate planes, for example in a square or hexagonal grid. The distance between adjacent cavities should be 1 nm to 1 cm. Of course, it is also conceivable to vary the type of grating (for example, square or hexagonal) and the spacing of adjacent cavities among one another at several intermediate levels from plane to plane, but also within a plane. This provides the greatest possible adaptability to the intended use case for the body.

Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Körpers ist zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems mit folgenden Verfahrensschritten versehen:

a) Herstellung eines ersten Templats, welches zu den Kavitäten des Körpers korrespondierende Kavitäten aufweist;
b) Herstellen eines weiteren Templats durch Abformen des ersten Templats und Trennen des weiteren Templats von dem ersten Templat;
c) Abformen des weiteren Templats mit dem Matrixmaterial, wobei ein Grundkörper aus einer Grundebene und der Zwischenebene mit den Kavitäten entsteht, sowie Trennen des Grundkörpers von dem weiteren Templat;
d) Befüllen wenigstens eines Teils der Kavitäten mit dem einen oder den wenigstens zwei unterschiedlichen Füllstoffen; und
e) Bringen der Decklage aus dem Matrixmaterial auf die Zwischenlage.

The method for producing such a body is provided with the following method steps for solving the problem underlying the invention:

a) preparation of a first template, which has cavities corresponding to the cavities of the body;
b) preparing another template by molding the first template and separating the further template from the first template;
c) molding the further template with the matrix material, wherein a base body of a ground plane and the intermediate plane with the cavities is formed, and separating the main body of the further template;
d) filling at least a portion of the cavities with the one or at least two different fillers; and
e) Bring the cover layer of the matrix material on the intermediate layer.

Erfindungsgemäß wird also zunächst ein erstes Templat gebildet, welches dann als Mutterform für ein weiteres Templat dient. Dieses weitere Templat bildet schließlich die eigentliche Form für den Grundkörper. Mit dem ersten Templat als Mutterform lassen sich also viele weitere Template als eigentliche Form herstellen. Auf diese Art und Weise kann der Grundkörper auch in großer Stückzahl schnell und kostengünstig hergestellt werden. Nach dem Befüllen der Kavitäten im Grundkörper mit dem Füllstoff braucht dieser dann nur noch mit der Decklage abgedeckt werden.Thus, according to the invention, first a first template is formed, which then serves as a parent form for another template. This further template finally forms the actual form for the main body. With the first template as mother form so many more template can be produced as actual form. In this way, the body can be made quickly and inexpensively in large quantities. After filling the cavities in the base body with the filler this then only needs to be covered with the top layer.

Dieses Verfahren lässt sich weiter dadurch verbessern, indem zunächst ein Primär-Templat hergestellt wird, welches zu den Kavitäten des Grundkörpers korrespondierende Erhöhungen aufweist. Von diesem Primär-Templat wird dann das erste Templat abgeformt, welches dann also als Sekundär-Templat bezeichnet werden kann. Das weitere Templat wäre dann ein Tertiär-Templat. Letztlich bildet nach dieser Weiterbildung das Primär-Templat sozusagen eine Urform, von der sich dann mehrere Sekundär-Template als Mutterform abformen lassen, von der dann wieder mehrere Tertiär-Template als eigentliche Form abgeformt werden. Hier lassen sich also von nur einem Primär-Templat viele Sekundär-Template und entsprechend mehr Tertiär-Template herstellen. Hierdurch können mit sehr großer Formtreue viele Grundkörper abgeformt werden. Nach Verschleiß des Tertiär-Templates kann dieses durch ein neues, wiederum vom selben Sekundär-Templat abgeformtes Tertiär-Templat ersetzt werden. Sollte nach einer entsprechenden Zahl von Abformungen auch das Sekundär-Templat verschlissen sein, wird dieses wiederum durch ein von dem Primär-Templat abgeformtes neues Sekundär-Templat ersetzt.This process can be further improved by first producing a primary template which has elevations corresponding to the cavities of the main body. From this primary template then the first template is formed, which can then be called as a secondary template. The further template would then be a tertiary template. Ultimately, according to this development, the primary template forms, so to speak, an archetype from which several secondary templates can then be molded as a parent form, from which then again several tertiary templates are molded as the actual shape. In this case, it is possible to produce many secondary templates and correspondingly more tertiary templates from only one primary template. As a result, many basic bodies can be molded with very high dimensional accuracy. After wear of the tertiary template this can be replaced by a new, again from the same secondary template shaped Tertiary template. If, after a corresponding number of impressions, the secondary template is also worn, this is in turn replaced by a new secondary template shaped from the primary template.

Um Körper mit mehreren Zwischenlagen mit Kavitäten herzustellen, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung eine weitere Zwischenlage auf der Deckschicht des zuvor gebildeten Körpers abgeformt, die Kavitäten dann gefüllt und schließlich eine weitere Decklage aufgelegt. Dieses kann so oft wiederholt werden, bis die gewünschte Anzahl von Zwischenlagen mit Kavitäten gebildet ist.In order to produce bodies with a plurality of intermediate layers with cavities, according to a development of the invention, a further intermediate layer is molded onto the cover layer of the previously formed body, the cavities are then filled and finally a further cover layer is applied. This can be repeated until the desired number of intermediate layers with cavities is formed.

Beim Aufbringen der Decklage werden die nicht mit dem Füllstoff befüllten Kavitäten vorzugsweise mit dem Matrixmaterial ausgefüllt. Es entsteht so ein Körper ohne Hohlräume in welchem der Füllstoff eingebettet ist.When applying the cover layer, the cavities not filled with the filler are preferably filled with the matrix material. This creates a body without cavities in which the filler is embedded.

Zum Befüllen der Kavitäten eignen sich, wie gesagt, die bereits weiter oben angegebenen Verfahren, wobei dann gezielt nur die Kavitäten befüllt werden, die auch mit dem Füllstoff befüllt werden sollen. Alternativ ist es auch möglich, die Kavitäten zunächst mit einem Fotolack zu füllen, und dann den Fotolack in den Kavitäten, die nicht mit dem Füllstoff befüllt werden sollen, auszuhärten. Dabei kann als Fotolack ein so genannter „positive resist” oder ein „negative resist” verwendet werden, der dann entsprechend durch Einwirken von Licht gehärtet oder aufgeweicht wird. Der weiche Fotolack wird sodann aus den entsprechenden Kavitäten ausgewaschen und diese mit dem Füllstoff befüllt. Schließlich kann direkt die Decklage aufgebracht oder auch zunächst der ausgehärtete Fotolack aus den Kavitäten ausgewaschen und erst dann die Decklage aufgebracht werden, wobei dann gegebenenfalls die nicht gefüllten Kavitäten mit dem Matrixmaterial befüllt werden.For filling the cavities are, as I said, the method already mentioned above, in which case only the cavities are filled, which are to be filled with the filler. Alternatively, it is also possible first to fill the cavities with a photoresist, and then to cure the photoresist in the cavities, which are not to be filled with the filler. In this case, a so-called "positive resist" or a "negative resist" can be used as the photoresist, which is then cured or softened accordingly by the action of light. The soft photoresist is then washed out of the corresponding cavities and filled with the filler. Finally, the top layer can be applied directly, or first the cured photoresist can be washed out of the cavities and then the top layer applied, in which case optionally the unfilled cavities are filled with the matrix material.

Das Matrixmaterial kann seinerseits schaltbare Eigenschaften aufweisen. Auf diese Art und Weise kann die Detektierbarkeit und/oder Schaltbarkeit des in Zwischenebenen erfindungsgemäßer Körper in Mustern aus mit Füllmaterial befüllten Kavitäten vorhandenen Füllmaterials aktiviert oder deaktiviert werden. Beispielsweise ist vorstellbar, dass das Matrixmaterial schaltbare optische Transparenz, schaltbare Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung verschiedener Wellenlängen oder schaltbare elektrische Leitfähigkeit aufweist. Auch ist denkbar, dass das Matrixmaterial zwischen verschiedenen Polarisationszuständen oder zwischen ferromagnetischem und paramagnetischem Zustand geschaltet werden kann.The matrix material may in turn have switchable properties. In this way, the detectability and / or switchability of the intermediate body according to the invention body in patterns filled with filler cavities filling material can be activated or deactivated. For example, it is conceivable that the matrix material has switchable optical transparency, switchable transmittance for electromagnetic radiation of different wavelengths or switchable electrical conductivity. It is also conceivable that the matrix material can be switched between different polarization states or between ferromagnetic and paramagnetic states.

Der erfindungsgemäße Körper ist bei geeigneter Wahl des Matrixmaterials elastisch und verstreckbar, krümmbar oder sogar aufrollbar. Er lässt sich vorteilhaft als oder für ein Sicherheits- oder Identifikationsmerkmal, Sensorelement, phononisches Bauelement, photonisches Bauelement, phononischer Kristall, photonischer Kristall, elektrochromes System, photochromes System, Transponder, reversibel beschreibbares oder löschbares Muster in Systemen zur Identifikation von Personen und/oder Sachen, Radiofrequenzidentifikations-(RFID)Komponente oder als sogenannte Wireless-Sensornode (WSN) einsetzen. Auch ein System zur Freisetzung eines medizinischen Wirkstoffes ließe sich mit solchen Körpern vorteilhaft bilden. Ein weiterer Anwendungsfall wäre als Display, welches bei geeigneter Auswahl des Matrixmaterials sogar so flexibel sein kann, dass es sich aufrollen lässt.With a suitable choice of the matrix material, the body according to the invention is elastic and stretchable, bendable or even rollable. It can be advantageously used as or for a security or identification feature, sensor element, phonon component, photonic component, phononic crystal, photonic crystal, electrochromic system, photochromic system, transponder, reversibly writable or erasable pattern in systems for identifying persons and / or objects , Radio frequency identification (RFID) component or as a so-called wireless sensor code (WSN). Also a system for Release of a medicinal agent could be advantageously formed with such bodies. Another application would be as a display, which, with a suitable selection of the matrix material, can even be so flexible that it can be rolled up.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. In the drawing show:

1 einen Körper mit den Erfindungsmerkmalen in Draufsicht, 1 a body with the features of the invention in plan view,

2 einen Ausschnitt des Körpers gemäß 1, 2 a section of the body according to 1 .

3 einen Grundkörper für einen Körper gemäß 1 mit teilweise befüllten Kavitäten, 3 a body for a body according to 1 with partially filled cavities,

4 ein Primär-Templat für die Herstellung eines Körpers gemäß 1 in schematischer Seitenansicht, 4 a primary template for the preparation of a body according to 1 in a schematic side view,

5 das Primär-Templat mit darauf abgeformten Sekundär-Templaten in schematischer Seitenansicht, 5 the primary template with secondary templates shaped thereon in a schematic side view,

6 das Sekundär-Templat in schematischer Seitenansicht, 6 the secondary template in a schematic side view,

7 das Sekundär-Templat gemäß 6 in einem weiteren Bearbeitungsschritt, 7 the secondary template according to 6 in a further processing step,

8 das Sekundär-Templat gemäß 7 mit abgeformten Tertiär-Templat, 8th the secondary template according to 7 with a molded tertiary template,

9 das Tertiär-Templat aus 8 in schematischer Seitenansicht, 9 the tertiary template 8th in a schematic side view,

10 das Tertiär-Templat aus 9 mit abgeformtem Grundkörper, 10 the tertiary template 9 with molded body,

11 den Grundkörper aus 10 in schematischer Seitenansicht, 11 the main body out 10 in a schematic side view,

12 den Grundkörper aus 10 mit teilweise befüllten Kavitäten, 12 the main body out 10 with partially filled cavities,

13 den Körper mit den Erfindungsmerkmalen in schematischer Seitenansicht, 13 the body with the features of the invention in a schematic side view,

14 den Grundkörper aus 11 mit mit zwei unterschiedlichen Füllstoffen befüllten Kavitäten, und 14 the main body out 11 with cavities filled with two different fillers, and

15 den aus dem Grundkörper gemäß 14 gebildeten Körper mit den Erfindungsmerkmalen in schematischer Seitenansicht. 15 according to the basic body 14 formed body with the features of the invention in a schematic side view.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Körper, welcher mit dem Logo der Universität Osnabrück versehen ist. Gut zu erkennen ist ein in einem Matrixmaterial 20 eingebrachter Füllstoff 21. Der Füllstoff 21 stellt sich dabei in 1 als kleine Pünktchen dar, die in der vergrößerten Darstellung gemäß 2 noch besser zu erkennen sind. Der Skalenbalken 23 in 1 ist beim Originalkörper 500 μm lang. In der vergrößerten Darstellung gemäß 2 entspricht der Skalenbalken 24 200 μm. 1 shows a body according to the invention, which is provided with the logo of the University of Osnabrück. Good to recognize is one in a matrix material 20 introduced filler 21 , The filler 21 turns it into 1 as small dots, which in the enlarged view according to 2 even better to recognize. The scale bar 23 in 1 is 500 μm long on the original body. In the enlarged view according to 2 corresponds to the scale bar 24 200 μm.

Der in 3 dargestellte Bereich zeigt eine Draufsicht eines Bereichs, bei dem unterschiedliche Füllstoffe verwendet werden, und der ferner in 12 bzw. 14 als Seitenansicht dargestellt wird. Der Skalenbalken entspricht hierbei 50 μm.The in 3 shown area shows a plan view of a range in which different fillers are used, and further in 12 respectively. 14 is shown as a side view. The scale bar corresponds to 50 μm.

Die Herstellung eines solchen Körpers ist in den 4 bis 13 näher dargestellt. Zunächst wird ein in 4 gezeigtes Primär-Templat 25 hergestellt, wobei auf einem Substrat 26 Körper aufgelegt werden, die zu den später gewünschten Formen der Kavitäten in den Zwischenebenen 34 der Grundkörper 32 komplementäre Formen aufweisen. Im vorliegenden Fall sind diese Körper Kugeln 27. Es kann sich hierbei aber auch um Quader, Pyramiden, Tetraeder, Zylinder oder jedwede anders geformten dreidimensionalen Körper handeln. Auch brauchen nicht alle Körper gleich geformt sein. Es können auch unterschiedlich geformte Körper verwendet werden. Bei gleich geformten Körpern, insbesondere bei den in 4 gezeigten Kugeln 27 lässt sich das Primär-Templat 25 besonders einfach legen, da die Kugeln 27 sich auf dem Substrat 26 selbsttätig anordnen.The production of such a body is in the 4 to 13 shown in more detail. First, an in 4 shown primary template 25 produced, being on a substrate 26 Body are placed, which to the later desired forms of cavities in the intermediate levels 34 the main body 32 have complementary shapes. In the present case, these bodies are bullets 27 , However, these may also be cuboids, pyramids, tetrahedrons, cylinders or any other shaped three-dimensional body. Also, not all bodies need to be shaped equally. It is also possible to use differently shaped bodies. For the same shaped bodies, especially in the 4 shown balls 27 leaves the primary template 25 especially easy to lay, as the balls 27 yourself on the substrate 26 arrange automatically.

Das so hergestellte Primär-Templat 25 wird nun mit einem geeigneten Material abgeformt, wobei ein Sekundär-Templat 28 entsteht (5). Nun wird das Substrat 26 entfernt, sodass das in 6 gezeigte Sekundär-Templat 28 mit den darin eingebetteten Kugeln 27 erhalten wird. Diese Kugeln 27 werden entfernt und es entsteht das in 7 gezeigte Sekundär-Templat mit Kavitäten 29, die in ihrer Form und Größe sowie in ihrer Anordnung bereits den Kavitäten des herzustellenden Körpers entsprechen. The primary template thus prepared 25 is now molded with a suitable material, with a secondary template 28 arises ( 5 ). Now the substrate becomes 26 removed, so that in 6 shown secondary template 28 with the balls embedded in it 27 is obtained. These balls 27 are removed and it arises in 7 shown secondary template with cavities 29 which already correspond in their shape and size as well as in their arrangement to the cavities of the body to be produced.

Das Sekundär-Templat 28 wird nun wiederum abgeformt, wie in 8 gezeigt, wodurch ein Tertiär-Templat 30 entsteht. Das Tertiär-Templat 30 wird vom Sekundär-Templat 28 getrennt (9). Es weist Vorsprünge 31 auf, die zu den Kavitäten des herzustellenden Körpers komplementär sind.The secondary template 28 is now again molded, as in 8th showing a tertiary template 30 arises. The tertiary template 30 is from the secondary template 28 separated ( 9 ). It has protrusions 31 on, which are complementary to the cavities of the body to be produced.

Das Tertiär-Templat 30 wird nun, wie in 10 gezeigt, mit dem Matrixmaterial abgeformt, sodass ein Grundkörper 32 entsteht, der in 11 in seiner von der von dem Tertiär-Templat 30 getrennten Form dargestellt ist. Der Grundkörper 32 weist eine Grundebene 33 und eine Zwischenebene 34 auf. Die Grundebene 33 ist durchgängig aus dem Matrixmaterial gebildet, während die Zwischenebene 34 die Kavitäten 35 aufweist. Wie in 11 zu erkennen ist, sind die Grundebenen 33 und die Zwischenebene 34 jedoch nicht vollständig als zwei Schichten voneinander getrennt, sondern vielmehr einstückig ausgearbeitet.The tertiary template 30 will now, as in 10 shown molded with the matrix material, leaving a body 32 arises in 11 in his from the of the Tertiary Templat 30 separated form is shown. The main body 32 has a ground plane 33 and an intermediate level 34 on. The ground plane 33 is formed throughout from the matrix material, while the intermediate plane 34 the cavities 35 having. As in 11 It can be seen that these are the basic levels 33 and the intermediate level 34 but not completely separated as two layers, but rather worked out in one piece.

Einige der Kavitäten 35 werden nun gezielt mit einem von dem Matrixmaterial abweichenden Füllstoff 21, der gezielt nach der späteren Verwendung des erfindungsgemäßen Körpers ausgewählt ist, befüllt. Andere Kavitäten 35 bleiben unbefüllt. Der anderweitig hergestellte Körper wird nun mit einer Decklage 37 aus dem Matrixmaterial abgedeckt, wobei die unbefüllten Kavitäten 35 ebenfalls mit dem Matrixmaterial ausgefüllt werden. Auch hier ist die Decklage 37 nicht als eine zweite Schicht von dem den Grundkörper 32 bildenden Matrixmaterial getrennt, sondern verbindet sich einstückig mit diesem, sodass ein insgesamt monolithischer Block mit den darin eingebetteten Füllstoffpartikeln entsteht.Some of the cavities 35 are now targeted with a deviating from the matrix material filler 21 , which is selected specifically for the later use of the body according to the invention, filled. Other cavities 35 stay unfilled. The body otherwise produced is now covered with a cover layer 37 covered from the matrix material, with the unfilled cavities 35 also be filled with the matrix material. Again, the top layer 37 not as a second layer of the main body 32 forming matrix material separated, but integrally connects to this, so that an overall monolithic block is formed with the embedded therein filler particles.

In der Variante gemäß 14 und 15 werden die Kavitäten 35 mit zwei unterschiedlichen Füllstoffen 21A und 21B befüllt. Dabei werden in einer vorteilhaften Ausführungsvariante beispielsweise durch Inkjet-Druck die Füllstoffe 21A und 21B in jeweils verschiedene Kavitäten eingebracht, so dass mit Füllstoffen 21A und 21B befüllte Kavitäten jeweils Teilmuster bilden. Es ist aber ebenso vorstellbar, drei oder noch mehr verschiedene Füllstoffe in jeweils verschiedene Kavitäten einzubringen, so dass eine der Zahl der Füllstoffe entsprechende Zahl an Teilmustern erzeugt wird. Anschließend wird auch hier die Decklage 37 aufgebracht (15).In the variant according to 14 and 15 become the cavities 35 with two different fillers 21A and 21B filled. In this case, in an advantageous embodiment, for example by inkjet printing, the fillers 21A and 21B each introduced into different cavities, so that with fillers 21A and 21B filled cavities each form partial pattern. However, it is also conceivable to introduce three or even more different fillers into different cavities, so that a number of partial patterns corresponding to the number of fillers is produced. Then also here is the top layer 37 applied ( 15 ).

Das Matrixmaterial 20 liegt zunächst in einer Form vor, die es erlaubt, mit diesem das jeweils verwendete Templat zur Erzeugung von Zwischenebenen 34 abzuformen oder Grundebene 33 und Deckebenen 37 zu erzeugen. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das Matrixmaterial 20 oder Vorläuferverbindungen für das Matrixmaterial 20 in einem Lösemittel gelöst werden, indem formbare Vorläuferverbindungen für das Matrixmaterial 20 verwendet werden wie etwa Präpolymere oder polymerisierbare Monomere, indem in das Matrixmaterial 20 überführbare Formulierungen verwendet werden, oder in dem das Matrixmaterial 20 selber in flüssigem Zustand geformt wird. Es ist auch vorstellbar, Kombinationen dieser Methoden anzuwenden. Nach Beendigung des Abformprozesses ist das Matrixmaterial 20 zu verfestigen oder in einen formstabilen Zustand zu überführen. Dies kann geschehen, indem bei Verwendung von Vorläuferverbindungen für das Matrixmaterial 20 diese in das Matrixmaterial 20 überführt werden, beispielsweise durch thermisches Vernetzen, Photovernetzung, oder Polymerisation. Im Falle von Lösungen des Matrixmaterials 20 kann dies durch Verdampfung des Lösemittels, im Falle von Schmelzen des Matrixmaterials 20 durch Abkühlen erfolgen. In letzterem Fall, beim Abkühlen des Matrixmaterials 20, kann Verfestigung oder Formstabilität beispielsweise durch Kristallisation und/oder Verglasung erreicht werden. Die hier erwähnten Methoden sowie weitere Methoden können auch kombiniert werden, um auf vorteilhafte Weise eine Verfestigung oder Formstabilität des Matrixmaterials 20 zu erreichen.The matrix material 20 is initially in a form that allows, with this, the template used to create intermediate levels 34 form or ground plane 33 and ceiling levels 37 to create. This can be achieved, for example, by the matrix material 20 or precursor compounds for the matrix material 20 be dissolved in a solvent by forming moldable precursor compounds for the matrix material 20 can be used such as prepolymers or polymerizable monomers, by incorporating into the matrix material 20 convertible formulations are used, or in which the matrix material 20 is molded in a liquid state. It is also conceivable to use combinations of these methods. After completion of the molding process is the matrix material 20 to solidify or to transform into a dimensionally stable state. This can be done by using precursor compounds for the matrix material 20 these into the matrix material 20 be converted, for example by thermal crosslinking, photocrosslinking, or polymerization. In the case of solutions of the matrix material 20 This can be done by evaporation of the solvent, in case of melting of the matrix material 20 done by cooling. In the latter case, when cooling the matrix material 20 , solidification or dimensional stability can be achieved, for example, by crystallization and / or glazing. The methods mentioned here as well as other methods can also be combined to advantageously solidify or shape stability of the matrix material 20 to reach.

In einer anderen vorteilhaften Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Körpers können Grundebenen 33, Zwischenebenen 34 und Deckebenen 37 durch Abscheiden des Matrixmaterials oder von Vorläufern des Matrixmaterials aus der Gasphase, aber auch durch Abscheidung des Matrixmaterials oder dessen Vorläufern durch Sputterverfahren, erzeugt werden. In diesem Fall besteht die formbare Form des Matrixmaterials oder von Vorläufern desselben beispielsweise aus durch die Gasphase oder ein Vakuum transportierbare Moleküle, Tonen oder Cluster. Die Umwandlung der formbaren Form des Matrixmaterials oder von formbaren Vorläufern desselben in Grundebenen 33, Zwischenebenen 34, und/oder Deckebenen 37 kann etwa erfolgen, indem die abgeschiedenen Moleküle, Ionen oder Cluster sich zu einem Feststoff zusammensetzen. Ebenso ist denkbar, dass die abgeschiedenen Moleküle, Ionen und/oder Cluster zunächst eine Flüssigkeit formen, die in einem weiteren Verfahrensschritt verfestigt oder formstabil gemacht wird. Es ist vorstellbar, dass Gasphasenabscheidung und/oder Sputterverfahren mit zumindest einer der oben erwähnten Methoden zur Verfestigung oder zum Erreichen von Formstabilität kombiniert werden. Werden Vorläufer des Matrixmaterial abgeschieden, ist weiterhin ein Verfahrensschritt vorzusehen, in dem die Vorläufer in das Matrixmaterial umgewandelt werden.In another advantageous variant of the method according to the invention for the production of a body according to the invention, ground planes may be used 33 , Intermediate levels 34 and ceiling levels 37 by depositing the matrix material or precursors of the matrix material from the gas phase, but also by depositing the matrix material or its precursors by sputtering. In this case, the moldable form of the matrix material or precursors thereof consists, for example, of gas phase or vacuum transportable molecules, clays or clusters. The transformation of the moldable form of the matrix material or of moldable precursors thereof into ground planes 33 , Intermediate levels 34 , and / or ceiling levels 37 can be done, for example, by the deposited molecules, ions or clusters to form a solid. It is also conceivable that the deposited molecules, ions and / or clusters first form a liquid which solidifies in a further process step or dimensionally stable is done. It is conceivable that gas phase deposition and / or sputtering methods can be combined with at least one of the above-mentioned methods for solidification or for achieving dimensional stability. If precursors of the matrix material are deposited, it is also necessary to provide a method step in which the precursors are converted into the matrix material.

Ein so gebildeter Körper ist für unterschiedlichste Dinge/Gegenstände einsetzbar:
Beispielsweise kann ein Farbstoff nur in ausgewählte Kavitäten des Körpers eingebracht werden. So kann ein untrennbar in einen Gegenstand/Körper eingebrachtes Produktidentifikationsmerkmal erhalten werden, das auch von Laien und nicht unterwiesenen Personen identifizierbar ist. Hierbei kann z. B. das die Kavitäten enthaltende Matrixmaterial vernetztes Polydimethylsiloxan (PDMS) sein. In jeweils einen Teil der Kavitäten werden verschiedene Farbstoffe eingebracht. Sodann werden die mit Farbstoff befüllten Kavitäten mit vernetzbarem PDMS bedeckt und die nicht befüllten Kavitäten mit vernetzbarem PDMS verfüllt. Nach Vernetzen des hinzugefügten PDMS entsteht eine feste Fügeverbindung zwischen dem ursprünglich die Kavitäten enthaltenden und dem hinzugefügten PDMS. Als Ergebnis wird ein verstreckbarer PDMS-Monolith erhalten. Dabei konnte festgehalten werden, dass der PDMS-Monolith reversibel verstreckt werden kann, ohne dass das Muster zerstört wird. So können vorteilhaft kautschukartige, entropieelastische Materialien angewandt werden.An educated body can be used for a wide variety of things / objects:
For example, a dye can only be introduced into selected cavities of the body. Thus, a product identification feature which is inseparably incorporated into an article / body can be obtained, which can also be identified by laypersons and uninstructed persons. This z. For example, the matrix material containing the cavities may be cross-linked polydimethylsiloxane (PDMS). In each part of the cavities different dyes are introduced. Then the cavities filled with dye are covered with crosslinkable PDMS and the unfilled cavities are filled with crosslinkable PDMS. After crosslinking of the added PDMS, a firm bond is formed between the PDMS originally containing the cavities and the one added. As a result, a stretchable PDMS monolith is obtained. It could be stated that the PDMS monolith can be stretched reversibly without destroying the pattern. Thus, advantageously, rubbery, entropy-elastic materials can be used.

Ferner kann der in die Kavitäten eingebrachte Füllstoff Goldnanopartikel enthalten, auf dessen Oberflächen organische Substanzen aufgebracht sind, die oberflächenverstärkte Ramanstreuung (SERS) aufweisen. Die Position der so funktionalisierte Goldnanopartikel enthaltenden Kavitäten lässt sich mittels Raman-Mikroskopie bei einer Frequenz, bei der SERS auftritt, auslesen. SERS kann nur von unterwiesenen Personen mit speziellen Geräten (Raman-Mikroskop) ausgelesen werden.Furthermore, the filler introduced into the cavities may contain gold nanoparticles on the surfaces of which organic substances having surface-enhanced Raman scattering (SERS) are applied. The position of the cavities containing such functionalized gold nanoparticles can be read by Raman microscopy at a frequency at which SERS occurs. SERS can only be read by instructed persons with special equipment (Raman microscope).

Der vorstehend beschriebene Füllstoff ist also ein Füllstoff, dessen durch das Matrixmaterial detektierbare Eigenschafen nicht offensichtlich sind, so dass eine Kartierung des Kavitäten-Musters nur durch speziell unterwiesene Personen mit speziellen Methoden erfolgen kann. Damit eignet sich ein in einen Körper aus einem Matrixmaterial eingebrachtes Muster von mit Füllstoff gefüllten Kavitäten als sogenanntes forensisches Identifikationsmerkmal, das untrennbar mit einem Gegenstand, wie beispielsweise einem technischen Bauteil, verbunden ist. Es sind aber auch noch andere Füllstoffe bekannt, deren auslesbare oder schaltbare Eigenschaften nicht offensichtlich sind, die aber ebenso gut in die Kavitäten eingebracht werden können. Auch diese Füllstoffe eignen sich zur Herstellung eines Körpers mit einem in ein Matrixmaterial eingebrachten Muster von mit zumindest mit einem der besagten Füllstoffe gefüllten Kavitäten als forensisches Identifikationsmerkmal, das untrennbar mit einem Gegenstand, wie beispielsweise einem technischen Bauteil, verbunden ist.The filler described above is thus a filler whose properties that can be detected by the matrix material are not obvious, so that a mapping of the cavity pattern can only be carried out by specially instructed persons using special methods. In this way, a pattern of cavities filled with filler, which is introduced into a body from a matrix material, is suitable as a so-called forensic identification feature, which is inseparably connected to an object, such as a technical component. However, other fillers are also known whose readable or switchable properties are not obvious, but which can just as well be introduced into the cavities. These fillers are also suitable for producing a body with a pattern introduced into a matrix material of cavities filled with at least one of the said fillers as a forensic identification feature which is inseparably connected to an object, such as a technical component.

Ferner kann der in die Kavitäten eingebrachte Füllstoff Nanopartikel enthalten, die elektromagnetische Strahlung aufkonvertieren können. Bei Einwirken von elektromagnetischer Strahlung größerer Wellenlänge emittiert das in den Kavitäten befindliche Material Licht bei kürzerer Wellenlänge, welches zum Auslesen des Musters mit Hilfe eines Mikroskops kartiert wird.Furthermore, the filler introduced into the cavities may contain nanoparticles that can upconvert electromagnetic radiation. Upon exposure to electromagnetic radiation of a greater wavelength, the material in the cavities emits light at a shorter wavelength, which is mapped to read the pattern by means of a microscope.

Darüber hinaus kann die Ausbreitung von Schwingungen und Schall durch unterschiedliche Materialen der Matrix sowie der Füllung je nach Bedarf abgestimmt werden. So kann der erfindungsgemäße Körper als phononisches Bauelement mit zwischen Matrix und Füllmaterial variierender elastischer Impedanz ausgelegt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante werden die Kavitäten mit dem Füllstoff so angeordnet, dass eine periodische Variation der elastischen Impedanz vorliegt. Auf diese Art und Weise lassen sich die phononischen Dispersionsrelationen vorteilhaft verändern. Beispielsweise kann richtungsabhängig die Ausbreitung von Wärme, Schall oder von Vibrationen durch den erfindungsgemäßen Körper ermöglicht oder verhindert werden, wobei vorstellbar ist, dass die Durchlässigkeit des erfindungsgemäßen Körpers für Wärme, Schall und Vibrationen reversibel schaltbar ist. Der Frequenzbereich, im dem die Ausbreitung von Schall oder Vibrationen gesteuert werden soll, lässt sich über die Periodizität der elastischen Impedanz, also über den Abstand der Partikel des Füllstoffs und die Art von deren räumlicher Anordnung anforderungsgemäß einstellen. Daher ist es denkbar, dass erfindungsgemäße Körper beispielsweise als akustische Filter, Heat-Management-Systeme, phononische Wellenleiter, phononische Resonatoren, Vibrationsschutzsystem oder hocheffiziente Wärmeisolierung verwendet werden.In addition, the propagation of vibrations and sound can be tuned by different materials of the matrix and the filling as needed. Thus, the body according to the invention can be designed as a phononic component with varying between the matrix and filler elastic impedance. In an advantageous embodiment, the cavities are arranged with the filler so that there is a periodic variation of the elastic impedance. In this way, the phononic dispersion relations can advantageously be changed. For example, depending on the direction, the propagation of heat, sound or vibrations through the body of the invention can be enabled or prevented, it being conceivable that the permeability of the body according to the invention for heat, sound and vibration is reversibly switchable. The frequency range in which the propagation of sound or vibrations is to be controlled can be adjusted as required by the periodicity of the elastic impedance, that is to say via the spacing of the particles of the filler and the type of their spatial arrangement. It is therefore conceivable that bodies according to the invention are used, for example, as acoustic filters, heat management systems, phononic waveguides, phononic resonators, vibration protection systems or highly efficient thermal insulation.

Vorstellbar ist weiterhin, dass der erfindungsgemäße Körper einen Füllstoff enthält, welcher beispielsweise bei Überschreiten oder Unterschreiten einer bestimmten Temperatur oder bei Exposition mit elektromagnetischer Strahlung wie Licht seine Eigenschaften ändert, zum Beispiel seine Farbe. Somit kann beispielsweise festgestellt werden, ob eine Sache, mit der der erfindungsgemäße Körper verbunden ist, bestimmten Temperaturen oder Licht ausgesetzt war. Es ist denkbar, auf diese Art und Weise festzustellen, ob Güter sachgemäß transportiert und gelagert wurden.It is also conceivable that the body according to the invention contains a filler which, for example, changes its properties when it exceeds or falls below a certain temperature or when exposed to electromagnetic radiation such as light, for example its color. Thus, it can be determined, for example, whether a thing to which the body of the invention is connected was exposed to certain temperatures or light. It is conceivable to determine in this way whether goods have been properly transported and stored.

Eine Verwendung des Körpers als Wirkstofffreisetzungssystem ist ebenfalls denkbar, insbesondere in Verbindung mit bioabbaubaren Polymeren als Matrixmaterial, wobei eine genau dosierte Menge Wirkstoff, z. B. Arzneimittel, als Füllstoff in die Kavitäten eingebracht wird. A use of the body as a drug delivery system is also conceivable, especially in combination with biodegradable polymers as matrix material, wherein a precisely metered amount of active ingredient, for. As drugs, is introduced as a filler in the cavities.

Ferner kann der Körper auch als beschreibbarer/löschbarer Passivtransponder in Systemen zur Identifikation von Personen und/oder Sachen eingesetzt werden, indem z. B. ein magnetisierbarer, polarisierbarer oder schaltbarer Stoff als Füllstoff in die Kavitäten eingebracht wird.Furthermore, the body can also be used as writable / erasable passive transponder in systems for the identification of persons and / or things by z. B. a magnetizable, polarizable or switchable material is introduced as a filler in the cavities.

Die Ausbildung der Kavitäten auf der Matrix kann ein Muster aufweisen, welches eine Informationsdichte von 1 bit/100 μm², bevorzugt 1 bit/1 μm², besonders bevorzugt 1 bit pro 100 nm², am meisten bevorzugt 1 bit pro 10 nm² aufweist.The formation of the cavities on the matrix can have a pattern which has an information density of 1 bit / 100 μm ² , preferably 1 bit / 1 μm ² , particularly preferably 1 bit per 100 nm ² , most preferably 1 bit per 10 nm ² ,

Obschon vorstehend das Matrixmaterial aus einer stofflichen Zusammensetzung besteht, kann das Matrixmaterial, und hierbei insbesondere die Grundebene 33, die Zwischenebene 34 und die Decklage 37, stofflich unterschiedlich ausgebildet sein.Although above, the matrix material consists of a material composition, the matrix material, and in particular the ground plane 33 , the intermediate level 34 and the top layer 37 , be formed differently material.

Obgleich, wie vorstehend beschrieben, sowohl Goldnanopartikel als auch Polydimethylsiloxan als Füllstoff verwendet werden, kann der Füllstoff ebenfalls aus zumindest einem Stoff bestehen, der ausgewählt ist aus IR-aktiven Stoffen, Ramanaktiven Stoffen, NMR-aktiven Stoffen, ESR-aktiven Stoffen, Farbstoffen mit Emission und/oder Absorption im UV-Bereich und/oder im sichtbaren Bereich und/oder im IR-Bereich und/oder im Radiowellenbereich und/oder im Röntgenbereich des elektromagnetischen Spektrums, Farbstoffen die Aufkonversion elektromagnetischer Wellen zeigen, Farbstoffen die Herabkonversion elektromagnetischer Wellen zeigen, ferroelektrischen Materialien, magnetischen Materialien, magnetisierbaren Materialien, Arzneimitteln, Phasenwechselmaterialien, organischen Halbleitern, anorganischen Halbleitern, polymeren Halbleitern, elektrochromen Materialien, photochromen Materialien, spinpolarisierbaren Materialien, ladungspolarisierbaren Materialien, konjugierten Polymeren. Weiterhin kann das Füllmaterial einen Stoff enthalten, der ausgewählt ist aus Biopolymeren, Peptiden, Proteinen, DNA, RNA, Sacchariden oder Polysacchariden.Although, as described above, both gold nanoparticles and polydimethylsiloxane are used as filler, the filler may also consist of at least one substance selected from among IR-active substances, Raman-active substances, NMR-active substances, ESR-active substances, dyes Emission and / or absorption in the UV range and / or in the visible range and / or in the IR range and / or in the radio wave range and / or in the X-ray range of the electromagnetic spectrum, dyes show the conversion of electromagnetic waves, dyes show the down conversion of electromagnetic waves, ferroelectric materials, magnetic materials, magnetizable materials, drugs, phase change materials, organic semiconductors, inorganic semiconductors, polymeric semiconductors, electrochromic materials, photochromic materials, spin polarizable materials, charge polarizable materials, conjugated polymers. Furthermore, the filling material may contain a substance which is selected from biopolymers, peptides, proteins, DNA, RNA, saccharides or polysaccharides.

Der in die Kavitäten eingebrachte Füllstoff kann Nanopartikel enthalten, die Durchmesser von 1 nm bis 1000 nm aufweisen, und die zumindest eine oder eine beliebige Kombination folgender Eigenschaften aufweisen:

i) Die Nanopartikel bestehen aus Halbleitern.
ii) Die Nanopartikel bestehen aus Metall.
iii) Die Nanopartikel bestehen aus Oxid.
iv) Die Nanopartikel bestehen aus organischen Liganden an einem anorganischen Kern.
v) Die Nanopartikel bestehen aus beliebigen Kombinationen von Halbleitern, Metallen, Oxiden und organischen Liganden.
vi) Die Nanopartikel bestehen aus mehreren Schichten aus verschiedenen Materialien ausgewählt aus Halbleitern, Metallen, Oxiden und organischen Liganden.
vii) Die Nanopartikel sind magnetisch oder magnetisierbar.
viii) Die Nanopartikel sind ferroelektrisch.
ix) Die Nanopartikel zeigen Fluoreszenz.
x) Die Nanopartikel zeigen Lichtemission im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 10 μm.
xi) Die Nanopartikel zeigen Plasmonenabsorption.
xii) An die Nanopartikel gebundene Liganden oder in unmittelbarer Nähe der Nanopartikeloberfläche befindliche Verbindungen zeigen oberflächenverstärkte Ramanstreuung (SERS).
xiii) Die Nanopartikel zeigen Aufkonversion von elektromagnetischer Strahlung.
xiv) Die Nanopartikel zeigen downconversion von elektromagnetischer Strahlung.
xv) Die Nanopartikel zeigen Spinpolarisation oder Spinpolarisierbarkeit.

Bezugszeichenliste

20

Matrixmaterial

21 Füllstoff 23

Skalenbalken

25 Primär-Templat 26

Substrat

27

Kugel

28 Sekundär-Templat 29

Kavität

30 Tertiär-Templat 31

Vorsprung

32

Grundkörper

33

Grundebene

34

Zwischenebene

35

Kavität

37 Deckebene

The filler introduced into the cavities may contain nanoparticles having diameters of 1 nm to 1000 nm and having at least one or any combination of the following properties:

i) The nanoparticles consist of semiconductors.
ii) The nanoparticles are made of metal.
iii) The nanoparticles are made of oxide.
iv) The nanoparticles consist of organic ligands on an inorganic core.
v) The nanoparticles consist of any combination of semiconductors, metals, oxides, and organic ligands.
vi) The nanoparticles consist of several layers of different materials selected from semiconductors, metals, oxides and organic ligands.
vii) The nanoparticles are magnetic or magnetizable.
viii) The nanoparticles are ferroelectric.
ix) The nanoparticles show fluorescence.
x) The nanoparticles show light emission in the wavelength range of 100 nm to 10 μm.
xi) The nanoparticles show plasmon absorption.
xii) Ligands attached to the nanoparticles or compounds located in the immediate vicinity of the nanoparticle surface show surface-enhanced Raman scattering (SERS).
xiii) The nanoparticles show upconversion of electromagnetic radiation.
xiv) The nanoparticles show downconversion of electromagnetic radiation.
xv) The nanoparticles show spin polarization or spin polarizability.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

20

matrix material

21 filler 23

scale bar

25

Primary template

26

substratum

27

Bullet

28

Secondary template

29

cavity

30

Tertiary template

31

head Start

32

body

33

ground plane

34 between level 35

cavity

37 deck level

Claims

Body made of a matrix material, with a ground plane ( 33 ) and a ceiling level ( 37 ) each of the matrix material and one between the ground plane ( 33 ) and the ceiling level ( 37 ) arranged intermediate level ( 34 ) of the matrix material, which completely surrounded by the matrix material cavities ( 35 ) having a diameter of 2 nm to 100 microns, of which at least a part with a detectable or switchable by the matrix material filler ( 21 ) is filled.

Body according to claim 1, wherein at one of the intermediate levels ( 34 ) opposite side of the ceiling plane ( 37 ) at least one further intermediate level with the cavities ( 35 ) is arranged, which is covered by a further ceiling level or separated by further ceiling levels.

Body according to claim 1 or 2, wherein the distance between adjacent cavities ( 35 ) Is 1 nm to 1 cm.

Body according to one of claims 1 to 3, wherein the filled cavities ( 35 ) with two or more mutually different fillers ( 35 ) are filled, that each filled with one of the fillings cavities form a partial pattern.

Body according to one of claims 1 to 4, in which either a ground plane ( 33 ) or a ceiling plane ( 37 ) or an intermediate level ( 34 ) or any combination of ground levels ( 33 ) and / or ceiling levels ( 37 ) and / or intermediate levels ( 34 ) consists of at least one matrix material having at least one switchable property.

Process for producing a body according to one of Claims 1 to 5, comprising the following process steps: a) Preparation of a first template ( 28 ), which corresponds to the cavities of the body cavities ( 29 ) having; b) Preparation of another template ( 30 ) by molding the first template ( 28 ) and separating the further template ( 30 ) from the first template ( 28 ); c) Imforming the further template ( 30 ) with the matrix material, wherein a base body ( 31 ) from the ground plane ( 33 ) and the intermediate level ( 34 ) with the cavities ( 35 ) arises, as well as separating the main body ( 31 ) from the further template ( 30 ); d) filling at least part of the cavities ( 35 ) with the one or at least two different fillers ( 21 ); and e) application of the cover layer ( 37 ) from the matrix material onto the intermediate layer ( 34 ).

Method according to claim 6, wherein first a primary template ( 25 ), which leads to the cavities ( 35 ) of the basic body ( 31 ) corresponding increases ( 27 ), and the primary template ( 25 ) then to prepare the first template (secondary template 28 ) is molded.

The method of claim 6 or 7, further comprising the additional method steps: f) molding a further intermediate layer with cavities on the cover layer ( 35 ); and g) applying a further cover layer of the matrix material to the further intermediate layer.

The method of claim 8, further comprising the additional process step: h) repeating the method steps f) and g) until a desired number of intermediate layers has been reached.

Method according to one of claims 6 to 9, wherein during the application of the cover layer (s) ( 37 ) unfilled cavities ( 35 ) are filled with the matrix material.

Method according to one of claims 6 to 10, wherein the cavities ( 35 ) before filling with the filler ( 21 ) are filled with a photoresist, the photoresist in the not with the filler ( 21 ) to be filled cavities ( 35 ) and then from the others, with the filler ( 21 ) to be filled cavities ( 35 ) is washed out.

Use of a body according to one of claims 1 to 5, in particular produced by a method according to one of claims 6 to 11, as a security feature, as an identification feature, as a sensor element, as a system for active substance release, as a phononic component, as a photonic component, as a phononic crystal, as a photonic crystal, as an electrochromic system, as a photochromic system, as a transponder, as a reversibly writable and erasable pattern in systems for identifying persons and / or objects, as a radio-frequency identification (RFID) component, as a wireless sensor node (WSN) ,