Folie mit organischer Elektronik

  • 25. July 2013

Extrem dünne und dehnbare Elektronikfolie entwickelt, die in Medizin und Sport Anwendung finden könnte.

Elektronik ist einem ständigen Wandel unterworfen – von den schweren Röhrenradios und Fernsehern der 60er Jahre hin zu den Smartphones, die unser heutiges Leben immer mehr bestimmen. Trotz aller Fortschritte in der Mikroelektronik sind aber auch heutige elektronische Geräte noch immer starr und unbiegsam, was deren Einsatz in vielen Bereichen erschwert, z.B. in der Medizin- oder Sporttechnik zur Überwachung von Körperfunktionen. So könnte man mit einem ultradünnen Pulsoximeter kontinuierlich die arterielle Sauerstoffsättigung während des Trainings, Laufens etc. messen.

Abb.: Die Elektronikfolie ist leichter als eine Feder und so geschmeidig, dass man sie kaum spürt. (Bild: JKU)

Abb.: Die Elektronikfolie ist leichter als eine Feder und so geschmeidig, dass man sie kaum spürt. (Bild: JKU)

Für solche Zwecke wäre eine Elektronik wünschenswert, die nicht nur flexibel ist, sondern auch dehnbar wie unsere Haut, um sich den bei jedem Menschen anderen Gegebenheiten der Finger anpassen zu können. Wenn die Folie dann noch extrem dünn ist, wird sie gar nicht mehr vom Menschen wahrgenommen - sie ist praktisch unmerklich.

Genau das haben Wissenschafter aus Japan und Linz nun möglich gemacht. Die neuentwickelte Elektronik wird auf sehr dünne Folien aufgebracht und kann nicht mehr zerbrechen. Sie ist etwa zehnmal dünner als die dünnste Einwickelfolie, die man im Haushalt findet. Dadurch wird sie extrem leicht; mit nur 3 Gramm pro Quadratmeter Fläche ist die Elektronikfolie zirka 27 mal leichter als übliches Büropapier. Die Elektronikfolie ist damit sogar leichter als eine Feder oder als Herbstlaub und gleitet auch wie solches durch die Luft.

Dazu haben die Wissenschaftler organische Transistoren direkt auf nur einen Mikrometer dünnen Polymerfolien erzeugt. Die Transistoren besaßen ein ultra-dichtes Oxid-Gate-Dielektrikum von wenigen Nanometern Stärke, dass bei Raumtemperatur entstand. Die Elektronikfolien überstanden wiederholtes Biegen zu Radien von fünf Mikrometern und weniger, konnten wie Papier zerknüllt werden und ließen sich auf vorgespannten Elastomeren bis zu 230 Prozent dehnen. Außerdem sollen sie bei hohen Temperaturen und in wässrigen Lösungen arbeitsfähig sein. Wegen der potentiell niedrigen Produktionskosten für organische Elektronik, könnten die unspürbaren Folien in Zukunft so alltäglich sein wie Haushaltsfolie heute, glauben die Forscher.

P. Hummel / JKU

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