Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Potsdamer Wissenschaftler präsentieren in "Nature Materials" neuestes Forschungsergebnis

03.06.2003


Einen neuen Ansatz zur Herstellung dünner Schichten aus mehreren Polymerkomponenten haben Wissenschaftler der Universität Potsdam und des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung entwickelt. Damit wird es erstmals möglich, die Struktur solcher Schichten auf der Sub-Mikrometerskala gezielt zu beeinflussen.



Mehrkomponentige Polymerschichten sind von großem Interesse, da sich ihre mechanischen, optischen oder elektronischen Eigenschaften durch Kombination der verschiedenen Polymere einstellen lassen. So sind etwa mechanische Beschichtungen denkbar, die gleichzeitig hart und elastisch sind. Ein weiteres Anwendungsgebiet liegt bei elektronischen Bauelementen, zum Beispiel Solarzellen oder Transistoren auf "Plastikbasis".



Wesentlichen Einfluss auf das Verhalten einer Schicht hat die räumliche Trennung - die Phasenseparation - der Polymerkomponenten, wie sie meist während der Herstellung der Mischschicht auftritt. Bisherige Verfahren, die die verschiedenen Polymere gleichzeitig aus einem Lösungsmittel auf das Trägermaterial aufbringen, arbeiten dabei häufig nach dem "trial and error"-Verfahren und erzielen bei Verwendung unterschiedlicher Lösungsmittel unterschiedliche Ergebnisse.

In der Juni-Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials präsentieren die Potsdamer Wissenschaftler um Prof. Dieter Neher, Dr. Katharina Landfester und Prof. Ullrich Scherf nun erstmals ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Größe der Phasenseparation gezielt festgelegt werden kann. Dabei nutzen sie einen "Umweg", der bereits vor der Herstellung einer Schicht die Größe der Bereiche mit den unterschiedlichen Polymeren vorgibt. Die Wissenschaftler stellen zunächst winzige Polymerpartikelchen (30 - 70 Nanometer) in einer wässrigen Dispersion her, die dann zu ultradünnen Schichten verarbeitet werden. Die Größe der dabei entstehenden Phasenseparation wird exakt durch die Partikelgröße definiert. Der neue Ansatz ermöglicht nicht nur eine gezielte Manipulation der Schichteigenschaften, er ist im Gegensatz zu anderen Verfahren auch auf viele, fast beliebige, Kombinationen von Polymeren anwendbar.

Erste organische Solarzellen aus solchen Nano-Polymerpartikeln erreichten Wirkungsgrade, die mit konventionell hergestellten Zellen vergleichbar waren. Durch den Einsatz noch kleinerer Partikel hoffen die Potsdamer Wissenschaftler, die Effizienz von Solarzellen auf Polymerbasis deutlich zu erhöhen. Diese ist heute generell noch geringer als die der verbreiteten Siliziumsolarzellen. Allerdings versprechen Polymersolarzellen eine einfachere, kostengünstigere Herstellung und völlig neue Designs, wie sie zum Beispiel durch Beschichtung von flexiblen, biegsamen Materialien möglich werden.

Andrea Benthien | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-potsdam.de

Weitere Berichte zu: Phasenseparation Polymer Polymerkomponente Schicht Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften