Gedruckte Elektronik

US-Forscher drucken transparente Transistoren auf transparentes Papier

07.02.13 | Redakteur: Franz Graser

Gedruckte Schaltkreise - hier auf der LOPE-C 2012 - sind nichts Ungewöhnliches mehr. An der University of Maryland in College Park haben Wissenschaftler jedoch es jedoch geschafft, transparente Transistoren auf transparentes Papier zu drucken.
Gedruckte Schaltkreise - hier auf der LOPE-C 2012 - sind nichts Ungewöhnliches mehr. An der University of Maryland in College Park haben Wissenschaftler jedoch es jedoch geschafft, transparente Transistoren auf transparentes Papier zu drucken. (Bild: ELEKTRONIKPRAXIS)

Wissenschaftlern der University of Maryland in College Park ist es gelungen, durchsichtige Transistoren auf transparentes Papier zu drucken. Der Durchbruch einer Papier-basierten grünen Elektronik scheint nicht mehr allzu weit entfernt.

Gedruckte Elektronik ist heute nichts Ungewöhnliches mehr. Wichtig sind die richtige Kombination elektrisch leitfähiger und dielektrischer Tinten sowie ein geeignetes Substrat. Der Unterlage kommt nämlich eine hohe Bedeutung zu: Da die gedruckten Leiterbahnen sehr dünn sind, muss auch das Substrat möglichst plan und eben sein. Selbst kleinste Unebenheiten können dazu führen, dass der Elektronenfluss unterbrochen wird.

Wie der US-Blog Extreme Tech berichtet, haben die Forscher der University of Maryland Nanopapier als Substrat für die gedruckten Leiterbahnen verwendet. Der Zellstoff für dieses Papier wird mit Enzymen behandelt und mechanisch geglättet. Aus diesem Grund weist Nanopapier eine viel regelmäßigere Struktur als gewöhnliches Papier auf, es ist reißfester und transparent. Die wichtigste Eigenschaft ist allerdings, dass dieses Papier viel glatter als normales Papier ist. „Es ist so flach wie Plastik“, sagte Liangbing Hu, Assistant Professor an der University of Maryland, gegenüber Extreme Tech.

Auf dieses Papier wurde zunächst eine Schicht Kohlenstoff-Nanoröhrchen aufgebracht, danach eine nicht leitfähige Tinte, sodann eine Tinte mit Halbleiter-Eigenschaften und zuletzt wieder eine Schicht Nanoröhrchen. Die Nanoröhrchen sollen einerseits als Elektroden dienen und andererseits dem Papier strukturelle Stärke verleihen. Die resultierenden Transistoren sind ebenfalls zu 83,5 Prozent transparent, und die entstandene Schaltung funktioniert auch, wenn das Papier gebogen wird.

Der Vorteil der transparenten Schaltungen auf transparentem Papier liegt darin, dass die entstandene Elektronik quasi unsichtbar in Gebrauchsgegenstände – zum Beispiel in Textilien – integriert werden kann. Außerdem ist es denkbar, aus dem Material ultradünne Displays zu fertigen.

Ein weitere Vorteil liegt darin, dass die gedruckten elektronischen Geräte mehr oder weniger komplett aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden könnten. Dazu müsste jedoch ein Druckverfahren entwickelt werden, das für die Massenproduktion geeignet ist. Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in der Fachzeitschrift ACS Nano der American Chemical Society veröffentlicht.

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posted am 13.02.2013 um 07:45 von Unregistriert


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