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 Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik