Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erste kommerzielle Anwendung des Fußballmoleküls: Organische Photodetektoren

07.08.2002


Seit seiner Entdeckung vor etwa 15 Jahren beflügelt das Fußballmolekül die Phantasie der Wissenschaftler. Das so genannte Fulleren besteht aus 60 Kohlenstoffatomen, die auf dessen Oberfläche ein regelmäßiges Muster aus Fünf- und Sechsecken bilden - wie die Außenhaut eines Fußballs, nur im Durchmesser mehr als eine Milliarde mal kleiner.



Fullerene sind sehr hitzebeständig, haben Halbleitereigenschaften und sind bei tiefen Temperaturen supraleitend. Nun rückt die erste kommerzielle Anwendung der kuriosen Moleküle in greifbare Nähe: Sie könnten in Photodetektoren eingesetzt werden, wie sie etwa bildgebende medizinische Röntgensysteme in der Medizin- und Sicherheitstechnik benötigen. Bisher wandeln in medizinischen Untersuchungsgeräten Silizium-Halbleiter die eintreffenden Röntgenstrahlen in elektrische Signale um, aus denen ein Computer ein sichtbares Bild des Körperinneren berechnet. Ein bedeutender Nachteil der Silizium-Detektoren ist aber ihr Preis: Hochgerechnet würde die Fläche eines Quadratmeters rund eine Million Euro kosten.

Forscher von Siemens in Erlangen arbeiten daher an neuartigen Photodetektoren aus organischem Material: Extrem dünne Schichten, in denen Fullerene und Kunststoffe vermischt sind. Eingestrahltes Licht setzt in den Kunststoffen Elektronen frei, die die Fullerene einfangen und an eine Elektrode abtransportieren. Die Schichten bedecken derzeit eine Fläche von rund sechs Quadratzentimetern, mit besonderen Drucktechniken sollten sie sich aber auch im Metermaßstab herstellen lassen. Damit wären großflächige Detektoren für Röntgensysteme möglich. Denkbar sind Untersuchungsgeräte für Container beim Zoll oder eine breitere und mobilere Anwendung in der Medizintechnik, da die organischen Photodetektoren weit billiger sind: Die Kosten pro Quadratmeter sollen unter 100 Euro liegen. Ein weiterer Vorteil ist ihre für organische Halbleiterbauelemente lange Lebensdauer. Selbst bei Temperaturen von 80 Grad Celsius zeigen die Halbleiter im Dauerbetrieb keine Ausfallerscheinungen. Die Photodetektoren könnten in ein bis zwei Jahren zu einem marktfähigen Produkt entwickelt werden; ein Einsatz in der Medizintechnik bedürfte aber weiterer Forschungen.

In Verbindung mit so genannten elektrochromen Molekülen könnten die Photodetektoren die Grundlage für "intelligente Fenster" bilden. Die Detektoren messen dabei die Stärke des Lichteinfalls und geben die Signale an elektrochrome Substanzen weiter, die bei einem bestimmten Stromfluss ihre Farbe ändern. Mit einer derartigen Folie beklebte Fenster würden sich von selbst abdunkeln. Die Siemens-Wissenschaftler entwickeln mit den Fullerenen auch organische Solarzellen. Die Leistungseffizienz dieser Fulleren-Solarzellen beträgt derzeit rund drei Prozent; fünf Prozent sollten laut den Siemens-Forschern innerhalb kürzester Zeit, zehn Prozent mittelfristig möglich sein. Das ist zwar weniger, was auf dem Markt erhältliche Silizium-Solarzellen leisten, aber dafür sind die organischen Solarzellen auch deutlich billiger und sie können zudem auf biegsame und beliebig große Träger aufgebracht werden. Die Vision: Ein kleines Transistorradio, das über eine ausfaltbare Folie mit Strom versorgt wird. (Fotos unter www.siemens.de/ct-bild/soct200202 )

Weitere Informationen erhalten Sie von der Siemens-Presseabteilung: Dr. Norbert Aschenbrenner (089-636 33438) oder Dr. Ulrich Eberl (089-636 33246) sowie unter http://www.siemens.de/newsdesk. Für Fotos wenden Sie sich an unsere Bildredaktion: Judith Egelhof (089-636 33062), e-mail: judith.egelhof@siemens.com

| Siemens AG
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/newsdesk

Weitere Berichte zu: Fulleren Fußballmolekül Photodetektor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Hochauflösende IR Kamera mit Mikroskopoptik
23.10.2017 | Optris GmbH

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie