Elektronische Displays könnten Beleuchtungstechnik revolutionieren
Ein dünner Kunststofffilm, der Strom leitet und Solarenergie erzeugt, könnte eine Revolution in der Beleuchtungstechnik unserer Wohnungen und beim Kleidungsdesign auslösen. Ein internationales Forschungsvorhaben, das teilweise durch die EU finanziert wird, hat seine Arbeiten zu den Möglichkeiten der Massenproduktion von organischen Leuchtdioden (OLED) aufgenommen, die weitreichende technologische Folgen, unter anderem auch effizientere Lichtquellen, haben könnten. Da diese Dioden dünn und flexibel sind, könnten Beleuchtungen und elektronische Anzeigen auf jedem Material aufgebracht werden, sodass selbst auf Kleidung und Verpackungsmaterial elektronische Informationen angezeigt werden könnten. Mögliche Anwendungen dieser Leuchtdioden reichen von Lichtquellen an Kleidungsstücken, die heller sind als gängige Glühbirnen und auf Knopfdruck ihre Farbe ändern können, bis zu Bierdosen, die die neusten Fußballergebnisse anzeigen. Im Moment werden OLEDs in einigen Mobiltelefonen und MP3-Playern als Anzeigen eingesetzt. Allerdings sind sie für größere Bildschirme wie Fernseh- und Computerbildschirme noch zu unzuverlässig, da sie nur eine kurze Lebensdauer von einigen Monaten haben. Jetzt hat sich das Modecom-Projekt (Modelling Electroactive Conjugated Materials at the Multiscale) drei Jahre lang vorgenommen, diese Dioden auf Polymerbasis wissenschaftlich zu erforschen, um deren Produktion für den Massenmarkt rentabel zu machen. Laut Projektkoordinator Dr. Alison Walker von der Universität Bath sei dies ein langfristiges Projekt. Die Experimentatoren werden die Wirksamkeit dieser Dioden messen, aber es ist schwer, ein klares Bild über die aktuelle Lage zu erhalten. Bei diesem Projekt geht es darum, durch den Einsatz von Computermodellen für die Theorieentwicklung ein klareres Bild zu erhalten. "Es ist wesentlich, billige, effiziente und haltbare Geräte zu produzieren, da wir alles tun müssen, um unsere Energiekosten zu senken", sagte sie. Die organischen Leuchtdioden nutzen die unübliche Eigenschaft mancher Polymere aus, Strom in Licht umzuwandeln oder Licht in Strom, je nachdem wie diese Dioden hergestellt wurden. Das Polymer setzt sich aus Kettenmolekülen zusammen und wird wegen seines Kohlenstoffgehalts als organisch bezeichnet. Elektronen und Elektronenlöcher, die in den Polymerfilm injiziert werden, bilden gebundene Zustände, Exzitonen genannt, die sich unter Strom auflösen und dabei Licht aussenden. Das Projekt wird zunächst eine Analyse nach der mathematischen 'Monte-Carlo-Methode' durchführen, bei der durch einen Computer generierte Zufallszahlen verwendet werden, um die Pfade der Elektronen, Elektronenlöcher und Exzitonen zu kartieren, während sie sich über den Film bewegen. Anhand dieser Ergebnisse wird berechnet, wie die chemische Struktur und Verunreinigungen die Leistung der Leuchtdiode beeinflussen können. Die an Modecom beteiligten Chemiker werden diese Daten dann verwenden, um wirksamere und haltbarere Werkstoffe zu entwickeln. Das Konsortium besteht aus 13 Gruppen von neun Universitäten und zwei Unternehmen. Drei Gruppen stammen aus dem Vereinigten Königreich, sechs aus den USA und jeweils eine aus China, Belgien, Italien und Dänemark. Die EU finanziert die europäischen und chinesischen Partner.