Vom iPad zum iPapier
Stellen Sie sich vor, ein papierdünnes Tablet wie eine Zeitung zu falten. Was klingt wie aus einem Science-Fiction-Film, kann durch flexible Elektronik bald Realität werden, laut einem Bericht der Zeitschrift „Science and Technology of Advanced Materials“.
Papier, das transparent ist und Strom leitet, könnte umfassende Anwendungen haben, darunter faltbare Computer, transparente Touchscreens und sogar digitale Camouflage-Kleidung.
"Mit umfassenden und intensiven Bemühungen können kostengünstige und leichte ‘grüne’ Elektronikkomponenten, welche auf ein transparentes Nano-Papiersubstrat gefertigt werden, uns neue Technologien bescheren, welche unser tägliches Leben beeinflussen.", erklären die Review-Autoren der Nanyang Technological University in Singapur.
Cellulose, ein Baustein von Papier, der aus Pflanzen gewonnen wird, ist eine spannende Alternative zu Kunststoff, Glas und Silizium, welche derzeit die meisten elektronischen Geräte wie Computer und Mobiltelefone ausmachen.
Cellulose ist erneuerbar, biologisch abbaubar, stark und leicht. In den vergangenen 30 Jahren haben Wissenschaftler Möglichkeiten durchdacht, diese Eigenschaften mit der Elektronik zu kombinieren. Signifikante Fortschritte wurden in den vergangenen zehn Jahren erzielt, um die kleinsten Pflanzenfasern, genannt "Nanocellulose", für den Einsatz in der Elektronik zu manipulieren.
Zum Beispiel haben Forscher an der Nanyang Technological University "Nanopapier" aus Nanocellulose und Nanosilberdrähten hergestellt. Nach dem es 500 Mal gefaltet wurde, hat es immer noch Elektrizität geleitet. Einige Nanopapiere haben 90% Transparenz erreicht, während andere im 80%-Bereich sind, ähnlich wie Kunststoff. Nanopapiere lassen sich schnell abbauen, was besser als Plastik ist. Nachdem Metallelektroden entfernt sind, kann Nanopapier im Boden begraben werden und innerhalb eines Monats vollständig abgebaut werden.
Forscher arbeiten immer noch daran, wie man Nanopartikel, die nicht biologisch abbaubare Materialien wie Epoxid enthalten, behandeln kann, um ihre Recyclingfähigkeit zu erhalten.
Viele Herausforderungen bleiben bestehen, bevor die Nanocellulose-Elektronik weitverbreitet ist. Derzeit ist es teurer, reine Nanopapiere zu produzieren als Glas oder Kunststoff. Günstigere Vorbereitungs- und Fertigungsmethoden werden benötigt. Idealerweise kann ein allgemeines Hochgeschwindigkeitsdruckverfahren, das in der elektronischen Herstellung verwendet wird, für Nanocellulose angepasst werden.
Auch die hydrophilen Eigenschaften von Cellulose machen die Gegenstände leicht zum Abbauen; dies ist wünschenswert, wenn es Zeit ist, sie zu entsorgen, jedoch nicht, während die Gegenstände in Gebrauch sind. Die Autoren sind optimistisch, dass, wenn diese Probleme angesprochen werden, eine breite Palette von Elektronik bald aus Pflanzen hergestellt werden könnte.
Quelle: Innovationsgesellschaft / Nanowerk News
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