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pte20201209021 Technologie/Digitalisierung, Forschung/Entwicklung

KIT-Forscher bauen kompostierbares Display

Natürliche Materialien lassen sich mithilfe industriell relevanter Fertigungsmethoden herstellen


Bioabbaubares Display ist auf der Haut tragbar (Foto: kit.edu/Manuel Pietsch)
Bioabbaubares Display ist auf der Haut tragbar (Foto: kit.edu/Manuel Pietsch)

Karlsruhe (pte021/09.12.2020/11:30) - Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) http://kit.edu haben vollständig kompostierbare Displays entwickelt. "Mit unserer Entwicklung konnten wir zum ersten Mal nachhaltige Displays aus überwiegend natürlichen Materialien mithilfe industriell relevanter Fertigungsmethoden herstellen. Sie tragen nach Gebrauch nicht zum Elektroschrott bei, sondern können kompostiert werden", so Manuel Pietsch, Erstautor der Publikation und Forscher des Lichttechnischen Instituts (LTI) des KIT am InnovationLab in Heidelberg.

Weniger Folgen für die Umwelt

Das neue Produktionsverfahren könnte laut den Experten in Kombination mit Recycling und Wiederverwendbarkeit dazu beitragen, einige der Umweltauswirkungen von Elektroschrott zu minimieren oder ganz zu verhindern. Die Funktion des Displays basiert auf dem sogenannten elektrochromen Effekt des verwendeten organischen Ausgangsmaterials. Eine daran angelegte Spannung führt zur veränderten Aufnahme von Licht und damit zur Farbänderung im Material. Elektrochrome Displays zeichnen sich gegenüber kommerziell erhältlichen Displays, wie LEDs, LCDs und E-Paper, durch einen geringen Energieverbrauch und eine simple Bauteilarchitektur aus, heißt es aus dem KIT.

Den Wissenschaftlern nach lassen sich die Displays im Tintenstrahldruckverfahren herstellen und ermöglichen dadurch eine maßgeschneiderte, kostengünstige und materialeffiziente Produktion. Außerdem sei das neue Verfahren auch für skalierende Prozesse mit hohem Durchsatz geeignet. Die verwendeten Materialien sind den KIT-Entwicklern zufolge hauptsächlich natürlichen Ursprungs oder biokompatibel. Durch die Versiegelung mit Gelatine wird das Display außerdem adhäsiv und anpassungsfähig und lässt sich dadurch zudem auf verschiedenen Körperstellen direkt auf der Haut tragen.

Für Lebensmittel und Medizin

Das Display der Karlsruher Forscher ist für kurzlebige Anwendungen als Indikator für Sensoren oder einfache Anzeigen in verschiedenen Bereichen geeignet. Vor allem bei diagnostischen Anwendungen, bei denen die Hygiene eine wichtige Rolle spielt, müssen Sensoren bisher zusammen mit deren Indikatoren nach jeder Anwendung aufwendig gereinigt oder entsorgt werden. Das neue Display ist kein Elektroschrott, sondern lässt sich einfach kompostieren. Auch bei Verpackungen für Lebensmittel, die nicht wiederverwendet werden dürfen, könnte das Display als kompakte Anzeige für qualitätsüberwachende Sensoren dienen. Das digitale Druckverfahren ermöglicht zudem die individuelle Anpassung an Personen oder komplizierte Formen ohne teure Prozess-Umgestaltung, was erneut Ressourcen schont.

Originalpublikation "Biodegradable inkjet-printed electrochromic display for sustainable short-lifecycle electronics" im "Journal of Materials Chemistry" abrufbar unter: http://rsc.li/3n3STpM

(Ende)
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