Polymer-Gemisch
Organische Elektronik trotzt höchsten Temperaturen
Forscher der Purdue Universität in Indiana entwickeln organische Elektronik aus Materialien, die zuverlässig bis über 200°C arbeiten.
Elektronik, die nahe glühender Auspuffe und in der Antarktis gleich leistungsfähig bleibt: Diesem Traum sind Forscher von der Purdue University in Indiana auf der Spur. Jianguo Mei, Professor für organische Chemie sagt: »Die kommerzielle Elektronik arbeitet zwischen minus 40 und 85 Grad Celsius. Außerhalb dieses Bereichs wird sie versagen. Wir haben ein Material entwickelt, das bei hohen Temperaturen arbeiten kann, indem wir zwei Polymere miteinander vermischen.«
Bei dem einen handelt es sich um ein normales, elektrisch isolierendes Polymer, das herkömmlichen Kunststoffen ähnelt. Bei dem anderen um einen Halbleiter. Die Forscher entwickelten ein ausgeklügeltes Mischungsverhältnis, um das gewünschte Materialverhalten zu erreichen.
Aristide Gumyusenge, Hauptautor der Arbeit und wissenschaftliche Mitarbeiter an der Purdue University, erklärt: »Einer der Kunststoffe transportiert die Ladung, der andere hält hohen Temperaturen stand. Wenn man sie miteinander mischt, muss man das richtige Verhältnis finden, damit sie gut verschmelzen und das eine das andere nicht dominiert.« Nach viel Trial and Error gelang den Forschern ein passendes, interpenetrierendes Netzwerk der Substrate herzustellen, das die elektronische Ladung gleichmäßig transportiert und dies bei allen, auch extremen Temperaturen. Auch die Form und Stabilität der Kunststoffe bleibt über alle Temperaturbereiche erhalten.
Brett Savoie, Professor für Chemieingenieurwesen an der Purdue University sagt: »Solarzellen, Transistoren und Sensoren müssen in vielen Anwendungen große Temperaturschwankungen tolerieren, so dass der Umgang mit Stabilitätsproblemen bei hohen Temperaturen für die polymerbasierte Elektronik sehr wichtig ist.« In weiteren Versuchen werden jetzt die Höchst- und Tiefst-Temperaturen exakt bestimmt, unter denen das neue Material funktioniert. Die aktuellen Forschungsergebnisse sind im Wissenschaftsmagazin Science veröffentlicht.
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