Neuer Flüssigmetall-Druckprozess Touchscreens aus dem Drucker

Ein Forscher-Team aus Australien hat ein elektronisches Material entwickelt, das hundertmal dünner ist als herkömmliche Smartphone-Displays.
Ein Forscher-Team aus Australien hat ein elektronisches Material entwickelt, das hundertmal dünner ist als herkömmliche Smartphone-Displays.

Ein Forscherteam der RMIT University hat ein Material entwickelt, das hundertmal dünner als herkömmliche Touchscreen-Folien ist. Zukünftig könnte sich das Material wie Zeitungen im Roll-to-Roll-Verfahren drucken lassen.

Zur Herstellung der neuen leitfähigen Folie verwendete das von der RMIT University geleitete Team als Ausgangsmaterial Indiumzinnoxid, der bei Touchscreens von Mobiltelefonen üblich ist. Zwar ist der Stoff sehr leitfähig, gleichzeitig aber auch sehr spröde. Mithilfe eines speziellen Flüssigmetall-Druckprozesses konnten sie diesen Nachteil beseitigen.

Während des Prozesses wird eine Indium-Zinn-Legierung auf 200 °C erhitzt und so verflüssigt. Anschließend wird das flüssige Material über eine Oberfläche ausgebreitet und zu nanodünnen Platten gewalzt. Diese zweidimensionalen Nanobleche besitzen die gleiche chemische Zusammensetzung wie gewöhnliches Indiumzinnoxid, haben aber eine andere Kristallstruktur, die ihnen neue mechanische und optische Eigenschaften verleiht.

Das Ergebnis: Der neue Stoff ist den Wissenschaftlern zufolge nicht nur extrem flexibel, sondern auch transparenter als gewöhnliches Indiumzinnoxid. Während Letzteres etwa 5 bis 10 Prozent des Lichts absorbiert, sind es beim neuen Material nur 0,7 Prozent. 

Das Team ist von der neuen Technologie überzeugt: »Es ist ein bahnbrechender Ansatz, der eine Herausforderung löst, die als unlösbar galt«, so der leitende Forscher Dr. Torben Daeneke. » Es gibt keine andere Möglichkeit, dieses vollständig flexible, leitfähige und transparente Material herzustellen, als unsere neue Flüssigmetallmethode.« 

Bisher hat das Team mit dem neuen Material einen funktionierenden Touchscreen-Prototypen entwickelt. Daneben wären aber auch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar, etwa in optoelektronischen Anwendungen, wie LEDs und Touch-Displays, in Solarzellen und smarten Fenstern. 

An der Forschung sind Mitarbeiter der UNSW Sydney, der Monash University und des ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET) beteiligt. Veröffentlicht werden die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Electronics.