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Komponenten | 24 Januar 2011

Sie können auch billig: Touchscreen aus Kohlenstoff

Touchscreens sind ┬╗in┬ź. Noch hat die Technik ihren Preis: Die kleinen Bildschirme enthalten seltene Elemente. Fraunhofer-Forscher entwickeln ein alternatives Display aus erneuerbaren, preisg├╝nstigen und weltweit verf├╝gbaren Rohstoffen.
Auf der Messe nano tech in Tokio stellen die Stuttgarter Wissenschaftler vom 16. bis 18. Februar Touchscreens vor, die Carbon-Nanotubes enthalten. Stand der Technik Unter der Glasoberfl├Ąche des Displays befindet sich eine hauchd├╝nne Elektrode aus Indium-Zinn-Oxid, kurz ITO. Das Material ist f├╝r den Einsatz in Touchscreens geradezu ideal: Es leitet geringe Str├Âme hervorragend und l├Ąsst die Farben des Displays ungehindert passieren. Doch es gibt ein Problem: Weltweit gibt es nur wenige Indium-Vorkommen. Auf lange Sicht, f├╝rchten die Elektroger├Ątehersteller, vom Preisdiktat der Anbieter abh├Ąngig zu werden. Indium z├Ąhlt man daher zu den so genannten ┬╗strategischen Metallen┬ź. Der neue Ansatz Die Industrie ist daher stark an ITO-Alternativen interessiert, die ├Ąhnlich leistungsf├Ąhig sind. Fraunhofer-Forschern ist es jetzt gelungen ein neues Elektrodenmaterial zu entwickeln, das ITO ebenb├╝rtig und dazu noch deutlich billiger ist. Hauptbestandteile sind Kohlenstoff-Nanor├Âhrchen, Carbon-Nanotubes und preiswerte Polymere. Die neue Elektrodenfolie ist aus zwei Schichten aufgebaut: Da ist einmal der Tr├Ąger, eine d├╝nne Folie aus dem preisg├╝nstigen Plastikflaschenkunststoff Polyethylenterephthalat, PET. Dazu kommt eine Mischung aus Carbon-Nanotubes und elektrisch leitenden Polymeren, die als L├Âsung auf das PET aufgetragen wird und beim Trocknen einen d├╝nnen Film bildet. Rohstoff Holz Verglichen mit ITO waren derartige Kunststoffverb├╝nde bislang nicht besonders haltbar. Feuchtigkeit, Druck oder UV-Licht setzten den Polymeren zu. Die Schichten wurden m├╝rbe und versagten. Erst Carbon-Nanotubes haben sie stabil gemacht: Die Kohlenstoffr├Âhrchen h├Ąrten auf dem PET zu einem stabilen Netzwerk aus, in dem sich die elektrisch leitf├Ąhigen Polymere fest verankern k├Ânnen. So bleibt die Schicht lange haltbar. ┬╗Zwar ist der elektrische Widerstand unserer Schicht etwas gr├Â├čer als der von ITO┬ź, r├Ąumt Ivica Kolaric, Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut f├╝r Produktionstechnik und Automatisierung IPA ein. ┬╗Doch f├╝r eine Anwendung in elektrischen Ger├Ąten reicht das allemal.┬ź Die Vorz├╝ge sind unschlagbar: Kohlenstoff ist nicht nur kosteng├╝nstig und ├╝berall auf der Welt zu haben, sondern zugleich eine erneuerbare Ressource, die man beispielsweise aus Holz gewinnen kann. Anwendungen f├╝r die neue Technik gibt es viele: Die Folie ist flexibel und l├Ąsst sich daher vielseitig einsetzen. ┬╗Man k├Ânnte daraus sogar Photovoltaikfolie herstellen, um gewellte D├Ącher oder andere unebene Strukturen zu verkleiden┬ź, res├╝miert Kolaric. Eine Pilotfertigung gibt es am Fraunhofer IPA bereits. Dort k├Ânnen die Forscher die Folie f├╝r verschiedene Einsatzgebiete optimieren.
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