iPad & Co: Kupfer macht Bildschirme billiger und biegbarer
"Kupfer-Nanodrähte werden aus der Lösung auf Plastiksubstrate aufgetragen, um transparente, leitende Hochleistungsbeschichtungen zu erhalten, die hochflexibel sind, stabil an der Luft und starke Ströme leiten können", schreiben Chemiker Benjamin Wiley von der Duke University und sein Doktorand Aaron Rathmell. Sie hatten bereits im Vorjahr eine Methode entwickelt, um nur millionstel Millimeter dicke Kupferdrähte in einer Lösung herzustellen und anzuordnen, um sie dann als dünne Schicht auf eine Unterlage zu übertragen. Allerdings klumpten die Drähte damals zusammen und eigneten sich nicht für den praktischen Einsatz. Mit ihrer verbesserten Technik ist das Verklumpungsproblem jetzt behoben, so Wiley.
In heutigen berührungsempfindlichen Bildschirmen verbinden meist so genannte ITO-Schichten die einzelnen Pixel elektronisch - transparente Filme aus Indium-Zinn-Oxid. Sie eignen sich für starre Flächen, da das Material nach kurzem Hin-und-Her-Biegen unbrauchbar wird. Schwerer wiegen allerdings die Kosten, denn Indium gehört zu den Seltenen Erden und kostet bis zu 600 US-Dollar pro Kilogramm. Auf der Suche nach günstigerem Ersatz entwickelten andere Forscherteams Filme mit Silber-Nanodrähten. Das erste Mobiltelefon mit dieser Beschichtung soll noch in diesem Jahr auf den Markt kommen, so Wiley. Allerdings schlägt Silber mit bis zu 1000 Euro pro Kilogramm zu Buche. Kupfer hingegen kommt tausend Mal häufiger vor und kostet nur rund 7 Euro pro Kilogramm.
Wileys aktuelle Tests zeigen, dass seine Kupfer-Nanodraht-Beschichtungen dieselben Eigenschaften liefern wie gebräuchliche ITO-Beschichtungen, die in elektronischen Geräten und Solarzellen im Einsatz sind. Allerdings sind sie durch die Ausbildung und Anordnung der Drähte in Flüssigkeit deutlich schneller günstiger herzustellen als die ITO-Variante, die über einen Bedampfungsprozess aufgetragen wird. Das Forscherteam hat mittlerweile eine Firma namens NanoForge Corp gegründet und arbeitet an der Marktfähigkeit.