Wie werden die Glühlampen der Zukunft aussehen?
Die energieeffizientesten, langlebigsten und umweltfreundlichsten Glühlampen sind heute die Leuchtdioden (LED). Die meisten basieren jedoch auf anorganischen Komponenten, die schwer recycelbar sind und aus endlichen Rohstoffen bestehen. Organische Leuchtdioden (OLED) sind aus kohlenstoffbasierten organischen Materialien gefertigt und erzeugen ein sanftes Leuchten, das dem natürlichen Licht sehr nahekommt. Organische Leuchtdioden zeichnen sich durch satte, gesättigte und abstimmbare Farben aus, und ihr flexibles Design bedeutet, dass sie in Paneele und in eine breite Palette von Werkstoffen eingebettet werden können. Sobald die Kosten sinken, werden Sie sie vielleicht überall in Ihrer Umgebung an Wänden oder möglicherweise sogar an Ihrem Körper sehen. „Organische Leuchtdioden werden besser für tragbare Technologie sowie medizinische Anwendungen geeignet sein“, erläutert Costa. „Ihr geringes Gewicht und ihre gute Leistungseigenschaften sollten auch mit nachhaltigen Materialien wie Graphenelektroden und Biopolymersubstraten zu erreichen sein. Dadurch werden sie extrem vielseitig und können unbegrenzt eingesetzt werden.“ Wenn sich Lichtquellen veränderten, könnte sich dadurch auch unsere Herangehensweise an Beleuchtung in unserem Leben verändern, sagt Costa. Die Beleuchtungstechnik sei innerhalb kurzer Zeit hocheffizient geworden, daher nutzten wir sie für viele Zwecke und so gut wie überall. „Jetzt ist es wichtig, dass wir uns über den richtigen Umgang mit Licht informieren, um Energieverschwendung zu vermeiden“, merkt er an. Das bedeutet, die passende Lichtmenge für den richtigen Zweck einzusetzen und gleichzeitig darüber nachzudenken, wie effiziente Mikroenergiegewinnungssysteme entwickelt werden könnten, bei denen Licht (sowohl für drinnen als auch für draußen) eine wichtige Rolle spielt. Intelligente Systeme oder Geräte könnten Energieverlust in Form von Photonen sammeln und nutzen, beispielsweise mithilfe von Photovoltaik oder thermischer Technologie. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ARTIBLED brachten Costa und sein Team künstliche Proteine zum Einsatz, um Farbfilter für LEDs zu erfinden. Dank dieses Fortschritts werden Seltenerdmetalle, endliche Ressourcen, ersetzt, die derart begehrt sind, dass sie geopolitische Unruhen auslösen. Das ARTIBLED-Team erkundete über 80 verschiedene Emitter und 10 000 Proteindesigns. Ergebnis waren zwei künstliche fluoreszierende Proteine mit niedriger und mittlerer Energieemission, mit denen die Tür zu einem neuen Zeitalter der nachhaltigen Beleuchtung geöffnet wird. Apropos organische Beleuchtung: Viele Organismen sind zur Biolumineszenz fähig und emittieren mittels chemischer Reaktionen Licht aus ihren Körpern. Man denke nur an leuchtende Quallen oder an Küstenabschnitte voller funkelnden Planktons bei Nacht. Unternehmen experimentieren nun mit biolumineszenten Bakterien, Proteinen und Biopolymeren, um dieses sanfte Leuchten in Produkten wie beispielsweise Zimmerpflanzen nachzubilden. „Diese Ideen befinden sich noch in der Entwicklung und wir kennen bislang nicht ihre Beschränkungen“, fügt Costa hinzu. „Ich glaube aber, dass sie in Zukunft zu ergänzenden Systemen werden könnten.“ Ihre nächste Glühlampe? Vielleicht wird es eine leuchtende Petunie sein. Lesen Sie mehr über die Forschung von Rubén Costa: Nachhaltige Beleuchtung mithilfe künstlicher Proteine
