Leitendes Papier: Durchbruch in flexibler Elektronik

Ionisches Gel wird mithilfe von konventionellem Druckverfahren aufgetragen. [...]

Forscher der South China University of Technology haben zusammen mit Kollegen der Monash University ein kostengünstiges, leitfähiges Papier entwickelt, das im Bereich der flexiblen Elektronik einsetzbar ist. Der neue Ansatz basiert auf einer Beschichtung mit ionischem Gel. Ein Herstellungspreis von 1,3 Dollar (rund 1,2 Euro) pro Quadratmeter macht eine industrielle Produktion in großem Stil möglich.

Kostengünstige Alternative
„Für flexible, leitfähige Materialien gibt es viele Anwendungsfelder. Ein kostengünstiger Produktionsprozess erschließt hier ohne Zweifel neue Möglichkeiten. Die angegebene Haltbarkeit von zwei Monaten ist sicher im weiteren Entwicklungsprozess so weit ausbaubar, dass eine industrielle Nutzung solcher Materialien möglich wird“, bestätigt Andreas Battenberg von der Technischen Universität München gegenüber pressetext.

Aufrollbare PC-Screens sowie andere flexible Devices kommen der Realität immer näher. Deshalb bedeutet das Material einen Durchbruch in diesem Segment. Wird das Papier elektrischem Strom ausgesetzt, so leuchtet dieses blau, was seine Elektrolumineszenz bestätigt. Herkömmlicherweise werden zur Entwicklung flexibler Elektronik dünne Polymerfilme genutzt, deren Massenherstellung jedoch ziemlich teuer ist.

Material widerstandsfähig
Die Herausforderung hat darin bestanden, das erneuerbare und biologisch abbaubare Papier, welches im Vergleich zu Polymerfilmen in seiner Produktion nur einen Bruchteil kostet, leitungsfähig zu machen. Dafür haben die Wissenschaftler ein konventionelles Druckverfahren angewendet, um das Papier mit einem weichen ionischen Gel zu überziehen. Das ionische Gel enthält eine Ionen-leitende Flüssigkeit, wodurch die Leitfähigkeit des Papiers erzielt wird.

Weitere Vorteile des neuen Materials sind seine elektrische Dauerhaftigkeit sowie seine Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Einwirkungen. Das Papier hat in Versuchen über 5.000 Biegezyklen standgehalten. Dabei hat sich die Performance insgesamt nur um ein Minimum reduziert und blieb über zwei Monate konstant. Den Forschern zufolge könnte das leitfähige Papier zum Basisbestandteil flexibler Elektronik, wie aufrollbarer Displays, werden.