Forscher nutzen Gold für biegsame Displays

Einem Forscherteam der University of Houston ist es gelungen, einen elektrischen Leiter zu entwickeln, der sowohl transparent als auch höchst flexibel ist. Laut den beteiligten Wissenschaftlern ist dies eine Kombination von physikalischen Eigenschaften, die in der Praxis „nur scher zu erreichen“ ist.

Dass es den Wissenschaftlern dennoch erfolgreich geglückt ist, liegt an der ausgefeilten Verwendung des Werkstoffes Gold. Dieser wird in Form von winzigen Nanodrähten eingesetzt, um ein komplexes Elektrodengeflecht zu erzeugen. Das Ergebnis ist ein „ultraflexibles“ Material, das bis auf das 160-Fache der Ausgangsgröße gedehnt werden kann und dabei gleichzeitig Lichtstrahlen durchlässt.

„Im Rahmen der Herausforderung, elektronische Geräte zu entwickeln, die zusammengerollt oder gefaltet werden können, haben Wissenschaftler schon lange nach einem Stromleiter mit genau diesen besonderen Eigenschaften gesucht“, zitiert die New York Times Projektleiter Zhifeng Ren vom Physik-Department des University of Houston Science Center. Bislang sei es ihnen allerdings nicht gelungen, beides – eine hohe Flexibilität und Transparenz – in einem Material zu vereinen. Mit dem aktuellen „technologischen Durchbruch“ könne nun endgültig das Zeitalter von biegsamen Displays etwa in Smartphones oder Flat-TVs eingeläutet werden, ist Ren überzeugt.

Geflecht von Gold-Nano-Elektroden

„Bei einem biegsamen Smartphone reicht es nicht, dass der Leiter flexibel ist. Um den entsprechenden Touchscreen unterzubringen, muss er zudem auch transparent sein“, erläutert der Physiker das zentrale Ausgangsproblem seiner Forschungsarbeit. Um beide Eigenschaften in ein und demselben Stromleiter vereinen zu können, hat er gemeinsam mit seinem Team einen völlig neuen Ansatz erprobt, der auf Gold als Basismaterial setzt. So wurden unzählige winzige Drähte des Edelmetalls geformt und in einer dichten Anordnung miteinander zu einem Geflecht von Gold-Nano-Elektroden verbunden.

„Das Material, das dadurch entstanden ist, ist sowohl dünn genug, um eine hohe Dehnbarkeit zu gewährleisten als auch porös genug, um Licht hindurchzulassen“, fasst Ren die Ergebnisse zusammen. Obwohl man es bis auf das 160-Fache der Ausgangsgröße dehnen kann, soll sich der gemessene Stromwiderstand nur „sehr gering“ erhöht haben, schildert der Forscher die besonderen Eigenschaften. „Da wir Gold verwenden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Leitfähigkeit wie bei Silber oder Kupfer durch Oxidation beeinträchtigt wird, geringer“, erläutert Ren einen weiteren Vorteil.

Erste Displays schon 2014

Dass die Technologiebranche bereits seit Längerem mit Hochdruck an der Entwicklung biegsamer Displays arbeitet, ist heute kein Geheimnis mehr. Erst im Oktober vergangenen Jahres hat etwa der südkoreanische Elektronikriese LG mit einer Ankündigung für Aufsehen gesorgt, mit der Massenproduktion von flexiblen Displays und sogar Akkus an den Start zu gehen (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20131008018 ). Auch Konkurrent Samsung ließ kürzlich auf einem Analystentreffen in Korea wissen, dass man schon im kommenden Jahr die ersten derartigen Bildschirme auf den Markt bringen will. 2015 sollen dann faltbare Screens folgen, so das Unternehmen.