DE60308535T2

DE60308535T2 - Verfahren zur herstellung einer nanovorrichtung für eine kontrollierte strömung geladener teilchen

Info

Publication number: DE60308535T2
Application number: DE60308535T
Authority: DE
Inventors: Zuzanna Siwy; Jan Behrends; Niels Fertig; Andrzej Fulinski; R. Charles MARTIN; Reinhard Neumann; Christina Trautmann; Eugenia Toimil Molares
Original assignee: GSI Gesellschaft fuer Schwerionenforschung mbH
Current assignee: GSI Gesellschaft fuer Schwerionenforschung mbH
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: WO2004028673A1; EP1542788B1; AU2003275981A1; JP2006502839A; DE60308535D1; EP1542788A1; ATE340017T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nanovorrichtung zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen in Elektrolyten.
In vielen elektrolytischen Systemen ist eher das Problem der Steuerung eines Ionenstroms als des Stroms von Elektronen entscheidend. Für den Strom von Elektronen sind Dioden und Transistoren die Grundelemente, die das Signal steuern, einund ausschalten und verstärken. Für den Ionenstrom gibt es sehr eingeschränkte Möglichkeiten, den Ionenstrom einzustellen. Aus der deutschen Patentanmeldung 100 44 565.9 ist ein elektroche- mischer Gleichrichter bekannt, der auf der Herstellung asymmetrischer Poren in einer Polymerfolie beruht. Eine Betriebsart bringt das Anlegen einer konstanten Spannung an eine Membran mit asymmetrischen Poren mit sich, jedoch würde eine Änderung des Stroms die Änderung der Konzentration und/oder des pH-Werts des Elektrolyts erfordern. Da diese Änderung der Konzentration und/oder des pH-Werts zeitaufwendig ist und die Betriebsbedingungen stört, kann diese Option für ein vorgegebenes System nicht anwendbar sein.
Das Dokument WO 02/20877 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ätzen mindestens einer Pore längs einer Ionenspur in einer Membran.
Die Zusammenfassung von JP 62186904 beschreibt eine Membran mit feinen Poren und eine elektrisch leitfähige Schicht auf einer Seite der Membran.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Nanovorrichtung bereitzustellen.
Es wird eine Vorrichtung mit einer Nanovorrichtung zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen in Elektrolyten bereitgestellt, die eine Elektrolytbadbehälter aufweist, der durch eine Polymerfolie in eine erste und eine zweite Abteilung geteilt ist. Jede Abteilung weist eine Elektrode auf, die mit einer Spannungsversorgung verbunden ist. Ferner weist die Nanovorrichtung mindestens eine, vorzugsweise asymmetrische Pore auf, die ein Durchgangsloch durch die Folie bildet, wobei die Pore eine enge Öffnung mit einem Durchmesser im Bereich von mehreren Nanometern bis zu einem Nanometer herab auf einer Vorderseite der Folie und eine weite Öffnung im Bereich von mehreren Dutzend Nanometern bis zu mehreren Hundert Nanometern auf einer Rückseite der Folie bereitstellt.
Die Polymerfolie ist auf ihrer Vorderseite durch eine elektrisch leitfähige Schicht bedeckt, die die enge Öffnung umgibt. Eine Torspannungsversorgung ist mit der elektrisch leitfähigen Schicht auf der Vorderseite der Folie verbunden, die den Strom geladener Teilchen in der Nanovorrichtung von der ersten Abteilung zur zweiten Abteilung und umgekehrt steuert.
Diese Nanovorrichtung hat den Vorteil, einen Strom geladener Teilchen schwerer Ionen, Ionen von Makromolekülen, Ionen von Biomolekülen, ionisierter dimerer, ionisierter oligomerer oder ionisierter polymerer DNA oder ionisierten Insulins zu steuern oder ein- und auszuschalten. In einer solchen Nanovorrichtung mit einer solchen Pore wird die räumliche Verteilung des elektrischen Potentials in der Pore durch die Torspannung an der elektrisch leitfähigen Schicht der Polymerfolie geändert, um den Ionenstrom durch die Pore vorteilhaft einzustellen. Die elektrisch leitfähige Schicht bildet ein Tor nahe der engen Öffnung der konischen, trichterförmigen oder trompetenförmigen Pore oder am Eingang einer zylindrischen Pore, wo die Pore ihren höchsten Widerstand aufweist. Eine solche Torsteuerung des Ionenstroms würde es ermöglichen, einen Ionenstrom durch die asymmetrische Pore zu steuern.
Die Polymerfolie enthält Polyethylenterephthalat, Polyimid oder Polycarbonat. Diese Materialien haben den Vorteil, daß ein Ionenweg durch die Folie durch ein stark beschleunigtes Ion wie Bismut ausgeführt werden kann. Ein solcher Weg durch ein Folienmaterial kann in einer elektrolytischen Zelle geätzt werden, die aus zwei Zellhälften besteht, die mit einer Elektrolytlösung gefüllt sind und die durch die Folie geteilt sind, die den Ionenweg aufweist. Diese Materialien haben ferner den Vorteil, daß eine aus ihnen hergestellte Nanovorrichtung kationenselektiv ist.
Gemäß eines weiteren Beispiels umgibt eine Goldschicht als elektrisch leitfähige Schicht die enge Öffnung der Vorderseite. Eine solche Goldschicht als Torelektrode hat den Vorteil, daß sie gegen Korrosion und Oxidation beständig ist. Daher kann eine solche Goldschicht in unterschiedlichen Elektrolytbädern verwendet werden, um einen Strom geladener Teilchen zu steuern und/oder aus- und einzuschalten.
Ein weiteres bevorzugtes Material für die Torelektrode ist ein Halbleiter wie Indiumoxid oder ITO. Indiumoxid hat den Vorteil, daß es in fast jedem Elektrolytbad erosions- und oxidationsbeständig ist.
Die Rückseite der Folie kann durch eine elektrisch leitfähige Schicht bedeckt sein, die die weite Öffnung umgibt. Eine solche zweite Metallschicht auf der Rückseite der Polymerfolie ermöglicht es der Nanovorrichtung, die Ionenstromänderungen feiner und besser gesteuert zu machen.
Die Nanovorrichtung ist nicht auf entweder Polymerfilme oder auf eine Goldschicht beschränkt, da alle asymmetrischen und geladenen Nanoporen zusammen mit einer leitfähigen Schicht, die durch eine Spannung geladen werden kann, potentiell verwendet werden können, um die vorliegende Erfindung auszuführen.
Eine Membran mit asymmetrischen Poren ermöglicht eine optimale Steuerung des Teilchenstroms, wobei sie gleichzeitig einen höheren Massenstrom als eine entsprechende zylindrische Pore mit demselben effektiven Durchmesser bietet. Die Funktionsprinzipien der Nanovorrichtung gelten jedoch auch für symmetrische, zum Beispiel, zylindrische Poren mit einer Metall- (oder Halbleiter-) Schicht, die auf eine Seite der Membran gesputtert ist. Dies erweitert die Möglichkeiten der Herstellung einer Vorrichtung dieser Art immens, da auch kommerziell erhältliche Membranen mit zylindrischen Poren irgendeines Materials (z.B. eines Polymers, anodischen Aluminiumoxids) verwendet werden kann. Indem an die Schicht eine Spannung angelegt wird, macht sie das System asymmetrisch, was die Verteilung des elektrischen Potentials in der Pore betrifft.
Die Abdeckung der leitfähigen Schicht durch eine dünne Isolationsschicht, die in einer Elektrolytlösung chemisch inaktiv ist, begrenzt den Einfluß des „Tor"-Potentials auf den Eingang der Pore mit der Schicht. Es wird erwartet, daß dies die Kontrolle über den Strom geladener Teilchen verbessert.
Eine Ionenstromsteuerung ist auch mit Poren eines Durchmessers von bis zu Hunderten von nm möglich. Im Aufbau mit großen Poren ist die Schicht, die die dritte Elektrode repräsentiert, vorzugsweise aus einem nicht isolierenden, d.h. elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Die Poren sind bezüglich der unterschiedlichen Ionenarten nicht selektiv, und der Mechanismus der Ionenstromkontrolle unterscheidet sich von dem in sehr engen Poren. Das Potential an der leitfähigen Schicht (U₂) ist der Potentialdifferenz überlagert, die an die Membran angelegt wird (U₁), was für gegebene Spannungskonfigurationen die Möglichkeit der Erhöhung oder des Stoppens von Anionen (Kationen) bereitstellt. Dies wurde mit einer Membran demonstriert, die 10⁷ Poren/cm² und Methylenblaufarbstoff enthielt.
Eine bevorzugte Betriebsart der Nanovorrichtung ist es, eine Gleichstrom-Spannungsversorgung für das Elektrolytbad und eine Gleichstrom-Spannungsversorgung für die Torspannung bereitzustellen. Eine andere bevorzugte Betriebsart ist es, eine Wechselspannung an das Tor anzulegen, was es ermöglicht, einen impulsförmigen Strom geladener Moleküle durch die Nanovorrichtung mit mindestens einer asymmetrischen Pore zu erzielen.
Bevorzugte Anwendungen der Vorrichtung mit einer Nanovorrichtung sind:

1. Trennungsprozesse für die Pharmaindustrie,
2. Kontrollierte Freisetzung von Biomolekülen wie Insulin,
3. Spannungsgesteuerte Nanosysteme,
4. Einstellung des Ionenstromsignals,
5. Torsteuerung eines ionischen Biomoleküls in mikroströmungstechnischen Lab-On-A-Chip-Vorrichtungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nanovorrichtung. Ein solches Verfahren umfaßt die Schritte:

– Bestrahlen einer Membran aus einer Polymerfolie durch mindestens ein hochbeschleunigtes Ion, um einen Ionenweg durch die Folie zu bilden;
– Ätzen des Ionenwegs von einer Rückseite der Folie zu einer Vorderseite der Folie, um eine Pore mit einer Öffnung auf der Rückseite im Bereich von mehreren Dutzend Nanometern bis zu mehreren Hundert Nanometern und einer engen Öffnung auf der Vorderseite im Bereich von mehreren Nanometern bis zu etwa einem Nanometer hinab zu bilden;
– Trocknen der geätzten Folie;
– Abscheiden einer elektrisch leitfähigen Schicht auf der Vorderseite durch Verkleinern der engen Öffnung;
– Wiedereröffnen der engen Öffnung auf einen vorbestimmten Durchmesser durch Ätzen der leitfähigen Schicht von ihrer Rückseite.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß eine konische, trichterförmige oder trompetenförmige Nanopore längs des Ionenwegs durch die Polymerfolie ausgeführt wird, die von den Parametern eines elektrolytischen Prozesses in einer elektrolytischen Zelle abhängt, die aus zwei Zellhälften besteht, die mit einer Elektrolytlösung gefüllt sind.
In einem bevorzugten Verfahren wird mindestens ein einzelnes Bismut-Ion auf eine Energie im Bereich von 10 bis 15 MeV beschleunigt und zur Polymerfolie abgestrahlt, um den Ionenweg zu bilden. Dieses Bismut-Ion ist besonders vorteilhaft, wenn es auf Folien angewendet wird, die aus Polyethylenterephthalat, Polyimid und/oder Polycarbonat hergestellt sind. Dieser Weg wird vorzugsweise durch eine alkalische Lösung geätzt, wobei eine solche Lösung 9M NaOH enthält. Diese alkalische Lösung hat den Vorteil, daß der Ionenweg bei Raumtemperatur geätzt werden kann. Nach dem Ätzen einer asymmetrischen Pore längs des Ionenwegs wird auf die Vorderseite der Folie eine elektrisch leitfä hige Schicht wie eine Gold- oder Indiumoxidschicht durch eine Sputtertechnik abgeschieden.
Um die Haftfähigkeit einer elektrisch leitfähigen Schicht wie einer Goldschicht oder einer Halbleiterschicht auf der Polymeroberfläche der Folie zu erhöhen, ist es ein Vorteil, die Oberfläche der Polymerfolie vor dem Ätzen des bestrahlten Films aufzurauhen.
Während der Abscheidung eines Metalls oder eines Halbleiters auf die Vorderseite wird die enge Öffnung verkleinert. Um die enge Öffnung wieder zu eröffnen, wird ein Stück leitfähiges Band angebracht, um die leitfähige Schicht abzudecken. Danach ist es ein Vorteil, die Folie mit ihrer elektrisch leitfähigen Schicht und das Stück eines leitfähigen Bandes wieder in eine elektrolytische Zelle einzubringen, wobei die beiden Zellhälften mit Kaliumfluorid gefüllt sind, während ein leitfähiges Band auf der leitfähigen Schicht angebracht bleibt.
Weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Vorrichtung mit einer Nanovorrichtung zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen in Elektrolyten.
2 zeigt Prinzipien der Arbeitsweise der Nanovorrichtung zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen in Elektrolyten.
3 zeigt ein Schema eines experimentellen Aufbaus zur Bewertung der Leistung der Nanovorrichtung.
4 zeigt Strom-Spannungskennlinien einer einzelnen konischen Pore in einer Polyethylenterephthalat- (PET) Folie mit einer Goldschicht auf der Seite der kleinen oder engen Öffnung einer Pore, wobei 0,1M KF auf beide Seiten der Membranfolie angewendet wird.
5a, b zeigen Zeitreihenbeispiele mit und ohne angelegte „Torspannung" für zwei Richtungen des Kaliumionenstroms.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung mit einer Nanovorrichtung 1 zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen (Ion⁺ oder Ion^-) in einem Elektrolyt. Diese Vorrichtung umfaßt einen Elektrolytbadbehälter 2, der durch eine Polymerfolie 3 in eine erste 4 und eine zweite 5 Abteilung geteilt ist. Jede Abteilung 4 und 5 weist eine Elektrode 6 und 7 auf, die mit einer Spannungsversorgung 8 verbunden ist, die in dieser Ausführungsform einen Gleichstrom-Spannung U₁ liefert. Der elektrolytische Strom I wird durch einen Strommesser 18 gemessen.
Wenn das Potential der Elektrode 6 positiv ist, werden durch die asymmetrische Pore 9 der Folie 3 von einer weiten Öffnung 12 auf der Rückseite 13 der Folie 3 positiv geladene Teilchen wie Ion⁺ zu einer engen oder kleinen Öffnung 10 auf der Vorderseite der Folie 3 gezwungen. Die Folie selbst ist eine kreisförmige Scheibe mit einem Durchmesser D von etwa 30 mm und einer Dicke d von 12 μm. Das Material der Folie ist in dieser Ausführungsform Polyethylenterephthalat, das in seiner Mitte mit einem einzelnen Bismut-Ion mit einer spezifischen Energie von 11,4 MeV bestrahlt und von einer Seite in 9M NaOH bei Raumtemperatur geätzt wurde, um die Pore 9 zu bilden.
Die Polymerfolie 3 ist auf der Vorderseite 11 durch eine Goldschicht bedeckt, die die enge Öffnung 10 der Pore 9 umgibt. Diese Goldschicht funktioniert als eine Torelektrode 17, die durch eine Versorgung 15 der Torspannung U₂ versorgt wird. Wenn diese Torspannung U₂ negativ ist, werden die geladenen Teilchen in der ersten Abteilung 4 wie Ion⁺ beschleunigt, so daß der Strom durch die Nanovorrichtung 1 zur zweiten Abteilung 5 erhöht wird. Wenn U₂ zu einer positiven Torspannung erhöht wird, wird der Strom positiv geladener Teilchen (Ion⁺) gesenkt und kann sogar ausgeschaltet werden.
2 zeigt Prinzipien der Arbeitsweise der Nanovorrichtung 1 zur Steuerung des Stroms geladener Teilchen (Ion⁺, Ion^-) in Elektrolyten. Komponenten mit denselben Funktionen wie in 1 werden durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet, und deren Erläuterung wird weggelassen.
2 zeigt im Detail die Betriebsprinzipien einer in 1 gezeigten Vorrichtung. Es wird eine dünne Schicht 14 aus einem Metall oder einem Halbleiter auf die Vorderseite 11 der Folie 3 gesputtert, die solche engen Öffnungen 10 aufweist. Diese Schicht 14 kann über eine unabhängige elektrische Schaltung U₂ geladen werden. Wenn die Pore sehr eng ist, wird der Durchgang der Ionen durch die Pore durch ein solches „Tor" beeinflußt werden. Die Pore, die durch eine Spurätztechnik in einer Folie 3 aus Polyethylenterephthalat, Polyimid oder Polycarbonat erzeugt wird, ist infolge der Bildung von Carboxylatgruppen negativ geladen, daher ist sie kationenselektiv. Dies bedeutet, daß Kationen die Hauptladungsträger sind.
Das Anlegen einer positiven Spannung U₂ verlangsamt den Strom von Kationen, was als niedriger Strom beobachtet wird. Das Anlegen einer negativen Spannung U₂ hat einen gegenteiligen Effekt, der Strom wird größer werden. Folglich wird diese Vorrichtung die erste Vorrichtung sein, die den Ionenstrom beruhend auf einer Asymmetrie des elektrischen Potentials steuern kann, das durch die konische, trichterförmige oder trompetenförmige Form einer geladenen Nanopore in Kombination mit dem Anlegen lokaler elektrischer Felder eingeführt wird. Da diese Schicht mittels der Spannung positiv oder negativ geladen werden kann, die über eine unabhängige Schaltung angelegt wird, führt dies zu Änderungen des Profils des elektrischen Potentials an der Porenverengung, was den Ionenstromfluß beeinflußt.
3 zeigt ein Schema eines experimentellen Aufbaus zur Bewertung der Leistung der Nanovorrichtung 1. Komponenten mit denselben Funktionen wie in 1 oder in 2 werden durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet, und deren Erläuterung wird weggelassen.
Die Bewertung der Leistung der Nanovorrichtung 1 wird für eine einzelne Pore in einer 12 μm dicken kreisförmigen Scheibe von 30 mm Durchmesser vorgenommen. Für den Zweck des Ätzens einer solchen Pore in 9M NaOH wird diese Scheibe oder Membran zwischen zwei Hälften einer elektrolytischen Zelle eingefügt und hermetisch abgedichtet, indem Druck auf die beiden Zell hälften ausgeübt wird. Wenn der Ätzprozeß vollendet ist, wird die Polymerfolie 3 aus der Zelle entfernt und getrocknet. In einem nächsten Schritt wird eine Goldschicht 14 auf die Vorderseite 11 mit ihrer engen Öffnung 10 gesputtert. Dann wird ein Stück eines leitfähigen Bandes auf der Vorderseite auf der Goldschicht angebracht. Nun wird die Folie zurück in die elektrolytische Zelle eingefügt, deren Kammern nun mit Kaliumfluorid gefüllt sind.
Der Strom durch die Pore 9 wird mit Elektroden aus Ag/AgCl gemessen. Es ist eine unabhängige Schaltung aufgebaut, die über das leitfähige Band eine Spannung an die Goldschicht anlegt. Das Schema eines experimentellen Aufbaus wird in 3 gezeigt. Die Verwendung von Fluoridionen in einer KF-Lösung erhöht den Effekt der angelegten Spannung während der elektrolytischen Prozedur. F-Ionen werden nicht an der Goldschicht adsorbiert.
4 zeigt Strom-Spannungskennlinien einer einzelnen konischen Pore 9 in einer PET-Folie. Die Abszisse des Diagramms zeigt die Spannung U₁ in V, und die Ordinate zeigt den Strom in nA. Die gepunkteten Kurven zeigen den Effekt der Parameter: +0,6 V an der Metalltorelektrode, 0 V am Metalltor und -0,6 V am Metalltor. Wie aus dieser Auswertung zu entnehmen ist, ist es möglich, den Strom durch die asymmetrische Pore bei einer Spannung U₁ von 0,4 V durch eine Torspannung U₂ von -0,6 V bis auf etwa 1 nA zu steigern, während mit einer positiven Torspannung von 0,6 V der Ionenstrom auf 0 gesenkt oder abgeschaltet wird.
Die 5a und 5b zeigen Zeitreihenbeispiele mit und ohne Anlegen einer Torspannung für zwei Richtungen des Kaliumionenstroms. Wenn eine Spannung von +2 V an die Membran angelegt wird, wird eine Spannung von +1,5 V am Tor den Strom drastisch senken, während eine Torspannung von -1,5 V den Strom auf bis zu 1 nA erhöhen wird. In diesen Diagrammen der 5a und 5b zeigt die Abszisse die Zeit in Sekunden, und man kann erkennen, daß der Strom nach drei Sekunden verhältnismäßig konstant ist.
In 5b ist die Spannung an der Membran oder an der Pore auf -2 V geändert, so daß der Strom ebenfalls negativ ist. Durch Anlegen einer negativen Torspannung von etwa -1,5 V wird der Strom gesenkt, während durch Anlegen einer positiven Torspannung von 1,5 V der Strom auf -1 nA erhöht wird. Diese Diagramme zeigen, daß diese Nanovorrichtung ziemlich empfindlich ist und wie eine Triode für Ionen in einem Elektrolytbad arbeitet.

1: Nanovorrichtung
2: Elektrolytbadbehälter
3: Polymerfolie
4: Erste Abteilung
5: Zweite Abteilung
6: Elektrode
7: Elektrode
8: Spannungsversorgung (U₁)
9: Asymmetrische Pore
10: Enge Öffnung
11: Vorderseite
12: Weite Öffnung
13: Rückseite
14: Elektrisch leitfähige Schicht
15: Torspannungsversorgung (U₂)
16: Elektrode
17: Torelektrode
18: Strommesser

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Nanovorrichtung (1) umfassend die Schritte: – Bestrahlung einer Polymerfolie (3) durch mindestens ein hochbeschleunigtes Ion, um einen Ionenweg durch die Folie zu bilden; – Ätzen des Ionenwegs von einer ersten Seite (13) der Polymerfolie (3); – Trocknen der geätzten Folie (3); – Abscheiden einer elektrischleitfähigen Schicht (14) auf einer zweiten Seite (11) der Polymerfolie unter Verringerung einer Öffnung (10) auf der zweiten Seite der Polymerfolie; – Wiederöffnen der Öffnung (10) auf einen vorbestimmten Durchmesser durch Ätzen der leitfähigen Schicht (14) von der ersten Seite (13).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein einzelnes Bismut-Ion auf eine Energie im Bereich von 10 bis 15 MeV beschleunigt und zur Polymerfolie (3) hin abgestrahlt wird, um den Ionenweg zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ionenweg durch eine alkalische Lösung geätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die alkalische Lösung 9M NaOH umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ionenweg bei Raumtemperatur geätzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abscheidung ausgeführt wird, indem ein Metall oder ein Halbleiter auf die zweite Seite (11) gesputtert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Seite (11) der Folie (3) vor dem Ätzen des Ionenwegs aufgerauht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Folie in eine elektrolytische Zelle eingefügt wird, die aus zwei Zellhälften besteht, die mit einer KF-Lösung gefüllt sind und durch die Folie geteilt sind, um den Ionenweg zu ätzen, wobei die Folie hermetisch an die beiden Zellhälften abgedichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein leitfähiges Band an die leitfähige Schicht (14) angebracht wird bevor die Wiedereröffnung der Öffnung (10) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Folie, die auf ihrer zweiten Seite (11) durch ein leitfähiges Band bedeckt ist, erneut in die elektrolytische Zelle eingebracht wird, deren Zellhälften nun mit NaF gefüllt sind.