Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

In allen Regenbogenfarben

19.12.2008
Poröses Polymergel als elektroaktiver photonischer Kristall für Vollfarbdisplays

Schmetterlingsflügel sind bunt, obwohl sie keine Farbstoffe enthalten. Die schillernden Farben entstehen durch wellenlängenabhängige Lichtstreuung an der nanostrukturierten Flügeloberfläche.

Eine vergleichbare Wirkung lässt sich mit sogenannten photonischen Kristallen erzielen. Ein kanadisch-britisches Forscherteam hat jetzt einen hochleistungsfähigen photonischen Kristall entwickelt, dessen Farbe sich kontinuierlich vom UV- über die Wellenlängen des sichtbaren Lichts bis in den nahen Infrarot-Bereich einstellen lässt.

Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, könnte sich das Material zur Herstellung reflektierender Vollfarbdisplays, beispielsweise für elektronische Bücher, eignen.

Photonische Kristalle für Vollfarbdisplays stellen eine besondere technische Herausforderung dar. Sie müssen ihre optischen Eigenschaften als Antwort auf einen externen Stimulus, etwa eine elektrische Spannung, kontinuierlich, reversibel und sehr rasch ändern und sollten in großem Maßstab zu geringen Kosten herstellbar sein. Einem Team um Geoffrey A. Ozin von der University of Toronto (Kanada) und Ian Manners von der University of Bristol (UK) ist die Entwicklung eines solchen Materials nun geglückt. Es handelt es sich dabei um ein Polymergel mit inverser Opalstruktur.

Ein Opal ist ein farbig schillernder Schmuckstein aus nanoskopischen, dicht gepackten Silikat-Kügelchen, die einfallendes Licht streuen. Die Forscher stellten eine inverse Opalstruktur her, indem sie eine dünne Schicht aus Silikat-Kügelchen auf einen Träger aufbrachten und die freien Volumina mit einem elektrisch leitfähigen Polymer auffüllten und dieses quervernetzten. Durch Wegätzen des Silikats entsteht ein hochporöses Polymergel mit gitterartiger Struktur. Wo bei einer Opalstruktur die Kügelchen sind, befinden sich nun Hohlräume, die die Forscher mit einer Elektrolytlösung auffüllten.

Wird eine Spannung angelegt, werden Elektronen aus dem Polymer herausgezogen. Um Ladungsneutralität herzustellen, diffundieren negativ geladene Anionen des Elektrolyten, zusammen mit Lösungsmittel, in das Polymergel hinein. Das Gel schwillt an. Wird die Spannung reduziert, werden die Elektronen zurück in das Polymer gedrückt und die Anionen samt Lösungsmittel aus dem Gel ausgestoßen, das Gel schrumpft. Wegen der hohen inneren Oberfläche, die mit dem Elektrolyten in Kontakt kommt, verlaufen diese Prozesse extrem rasch. Durch die veränderten Dimensionen des Gitters ändert sich die Wellenlänge des Lichts, die das Material reflektiert. In Abhängigkeit von der angelegten Spannung lassen sich die Gitterdimensionen stufenlos einstellen, sodass das ganze Farbspektrum des sichtbaren Lichts durchlaufen werden kann. Bei 2 V erscheint das Gel beispielsweise rot, bei 1,6 V grün.

Angewandte Chemie: Presseinfo 50/2008

Autor: Geoffrey A. Ozin, University of Toronto (Canada)

Angewandte Chemie, doi: 10.1002/ange.200804391

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Proteine entdecken, zählen, katalogisieren
28.06.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chemisches Profil von Ameisen passt sich bei Selektionsdruck rasch an
28.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive