Touchscreen a la Cleantech: Fraunhofer-Forscher stellen ITO-Alternative vor

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Die Technologie für Touchscreens ist bislang noch extrem teuer und wenig effizient. Genau das könnte sich bald ändern, den Forscher von Fraunhofer IPA stellen in Februar in Tokio erstmals einen Touchscreen vor, der so genannte Carbon-Nanotubes enthält. Das alternative Display passt perfekt in die Kategorie „Saubere Produkte“, da es aus erneuerbaren, preisgünstigen und weltweit verfügbaren Rohstoffen gebaut wird. Für die Industrie könnte die neue Alternative der Erfolgsbringer werden: Aufgrund der knapper werdenden Ressourcen von Indium ist nicht absehbar, dass die in bisherigen Touchscreens verwendete Elektrode aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) in Zukunft billiger werden kann.

Die Industrie ist daher stark an ITO-Alternativen interessiert, die ähnlich leistungsfähig sind. Fraunhofer-Forschern ist es jetzt gelungen ein neues Elektrodenmaterial zu entwickeln, das ITO ebenbürtig und dazu noch deutlich billiger ist. Hauptbestandteile sind Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Carbon-Nanotubes und preiswerte Polymere.

Die neue Elektrodenfolie ist aus zwei Schichten aufgebaut: Da ist einmal der Träger, eine dünne Folie aus dem preisgünstigen Plastikflaschenkunststoff Polyethylenterephthalat, PET. Dazu kommt eine Mischung aus Carbon-Nanotubes und elektrisch leitenden Polymeren, die als Lösung auf das PET aufgetragen wird und beim Trocknen einen dünnen Film bildet.

Verglichen mit ITO waren derartige Kunststoffverbünde bislang nicht besonders haltbar. Feuchtigkeit, Druck oder UV-Licht setzten den Polymeren zu. Die Schichten wurden mürbe und versagten. Erst Carbon-Nanotubes haben sie stabil gemacht: Die Kohlenstoffröhrchen härten auf dem PET zu einem stabilen Netzwerk aus, in dem sich die elektrisch leitfähigen Polymere fest verankern können. So bleibt die Schicht lange haltbar.

„Zwar ist der elektrische Widerstand unserer Schicht etwas größer als der von ITO“, räumt Ivica Kolaric, Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ein. „Doch für eine Anwendung in elektrischen Geräten reicht das allemal.“

Die Vorzüge sind unschlagbar: Kohlenstoff ist nicht nur kostengünstig und überall auf der Welt zu haben, sondern zugleich eine erneuerbare Ressource, die man beispielsweise aus Holz gewinnen kann. Während der Messe nano tech 2011 werden Kolaric und seine Kollegen vom Fraunhofer IPA erstmals ihr Kohlenstoff-Touchdisplay präsentieren. Seit 2003 stellt Fraunhofer neue Entwicklungen auf der jährlich stattfindenden Messe aus. Anwendungen für die neue Technik gibt es viele: Die Folie ist flexibel und lässt sich daher vielseitig einsetzen.

„Man könnte daraus sogar Photovoltaikfolie herstellen, um gewellte Dächer oder andere unebene Strukturen zu verkleiden“, resümiert Kolaric.

Eine Pilotfertigung gibt es am Fraunhofer IPA bereits. Dort können die Forscher die Folie für verschiedene Einsatzgebiete optimieren.

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