LEDs Fluoreszierende Proteine sollen weiße LEDs verbilligen

Teuer und umweltschädlich, das sind die Nachteile anorganischen Materials, das zur Erzeugung weißen Lichts auf blaue LEDs aufgetragen wird. Weiße organische LEDs haben eine niedrige Leistung und Lebensdauer. Fluoreszierende Proteine sollen bei geringen Kosten weiße LEDS langer Lebensdauer ermöglichen.

Dr. Rubén D. Costa vom Forschungskomplex »Engineering of Advanced Materials« der Universität Erlangen Nürnberg und Prof. Dr. Uwe Sonnewald vom »Emerging Field Projekt `Synthetic Biology´« der gleichen Bildungseinrichtung entwickeln gemeinsam fluoreszierende Proteine, die die Vorteile organischer und anorganischer Materialien zur Erzeugung von weißen LEDs nutzen, bei Vermeidung ihrer Nachteile

»Die fluoreszierenden Proteine vereinen die gewünschten Eigenschaften«, erklärt Dr. Rubén D. Costa vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie I. »Sie sind umweltfreundlich und kostengünstig in der Herstellung. Zudem lässt sich durch die Proteine leicht die Farbeinstellung – ob farbig oder weiß – steuern.« Einen Haken gibt es jedoch: Die Proteine sind nur in einer wässrigen Pufferlösung stabil, so dass Standard-Beschichtungsverfahren nicht angewendet werden können. Zudem mussten die Wissenschaftler sicherstellen, dass die Proteine unter unterschiedlichsten Umweltbedingungen, wie beispielsweise hohe Temperaturen oder Feuchtigkeit, stabil arbeiten.

Dam Problem sind die Forscher mit einer neuen Beschichtungstechnik begegnet. Die Proteine werden in ein Gel eingebettet, das aus einer wässrig-konzentrierten Protein-Lösung sowie einer Polymermischung besteht, die die Protein-Lösung zu einem gelartigen Netzwerk verbindet und die Feuchtigkeit speichert. Durch Vakuumtrocknung nimmt das Material eine gummiartige Konsistenz an, das für eine mehrlagige Beschichtung von Leds geeignet ist. In Versuchen betrug der Verlust der Lichtausbeute in 100 Stunden weniger als 10 Prozent. Die Forscher wollen Haltbarkeits- und Leistungsparameter in weiteren Versuchen steigern.

»Mit unserer Methode haben wir es geschafft, langlebige und effiziente weiße LEDs umweltfreundlich und kostengünstig herzustellen. Das ist für zukünftige Generationen von LEDs wegweisend«, sagt Costa. Die Ergebnisse der Forscher sind im Magazin »Advanced Materials« veröffentlicht.