Handy-Bildschirm aus Graphen?

(31.10.2017) Die Bildschirme unserer Smartphones sind spröde. Wissenschaftler der Universität von Sussex haben vielleicht eine Lösung für das Problem gefunden: Silbernanodrähte in Graphen.

Zur Herstellung von Smartphones wird derzeit Indiumzinnoxid verwendet, das jedoch spröde und teuer ist. Der Hauptbestandteil, Indium, ist ein seltenes Metall, wird zudem unter umweltschädlichen Bedingungen gewonnen. Das gleiche gilt für Silber, das sich bisher als beste Alternative zu Indiumzinnoxid erwies. Physikern an der Universität von Sussex haben es nun geschafft, Silbernanodrähte mit dem zweidimensionalen Kohlenstoffmaterial Graphen zu kombinieren. Das neue Hybridmaterial passt die Leistung der bestehenden Technologien zu einem Bruchteil der Kosten an.

Altbekanntes neu kombiniert
Insbesondere die Art und Weise, in der diese Materialien zusammengefügt werden, ist neu. Graphen ist eine einzelne Schicht von Atomen und kann auf Wasser schwimmen. Durch das Erstellen eines Stempels - ein bisschen wie ein Kartoffelstempel, den ein Kind machen könnte - können die Wissenschaftler die Schicht von Atomen aufnehmen und sie in einem Muster auf den silbernen Nanodrahtfilm legen. Der Stempel selbst ist aus Poly (dimethylsiloxan) hergestellt; die gleiche Art von Silikonkautschuk in Küchenutensilien und medizinischen Implantaten.

Professor Alan Dalton von der Fakultät für Mathematik und Physik an der Universität von Sussex sagt: "Während Silbernanodrähte zuvor schon in Touchscreens verwendet wurden, hat niemand versucht, sie mit Graphen zu kombinieren. Was spannend an dem ist, was wir tun, ist wie wir die Graphenschicht auf der Oberfläche ablagern. Wir lassen die Graphenpartikel auf der Oberfläche des Wassers treiben, nehmen sie mit einem Gummistempel auf, ähnlich einem Kartoffelstempel, und tragen sie auf den Nanosilberdraht auf, in welchem Muster wir auch wollen."

Viele Vorteile möglich
Professor Alan Dalton  weiter: "(…) diese bahnbrechende Technik ist von Natur aus skalierbar. Es wäre relativ einfach, Silbernanodrähte und Graphen auf diese Weise in großem Maßstab mit Sprühmaschinen und gemusterten Walzen zu kombinieren. Damit könnten spröde Handybildschirme bald der Vergangenheit angehören."

"Der Zusatz von Graphen zum Silber-Nanodraht-Netzwerk erhöht auch dessen Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, um einen Faktor von zehntausend. Dies bedeutet, dass wir einen Bruchteil der Silbermenge nutzen können, um die gleiche oder eine bessere Leistung zu erzielen. Bildschirme werden reaktionsschneller sein und weniger Strom verbrauchen."

Dr. Matthew Large, leitender Forscher an dem Projekt sagt: "Eines der Probleme bei der Verwendung von Silber ist, dass es an der Luft anläuft. Wir haben herausgefunden, dass die Graphenschicht dies verhindert, indem sie verhindert, dass Verunreinigungen in der Luft das Silber angreifen. Was wir auch gesehen haben, ist, dass wenn wir die Hybridfilme immer wieder biegen, sich die elektrischen Eigenschaften nicht ändern, wohingegen man eine Veränderung in den Filmen ohne Graphen sieht, die man bisher entwickelt hat. Dies ebnet den Weg, um eines Tages völlig flexible Geräte zu entwickeln."

Quellen:
http://innovationsgesellschaft.ch/guenstigere-flexiblere-und-umweltfreundlichere-smartphone-bildschirme-mit-graphen/ sowie
https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=48427.php


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