Vervanger voor oprakend beeldschermmateriaal

Het materiaal voor onze beeldschermen raakt snel op.We hebben het metaal indium hard nodig voor onze beeldschermen. Maar het raakt binnen 10 jaar op. Gelukkig is er nu een milieuvriendelijke vervanger.

Beeldschermen en zonnecellen bevatten indiumtinoxyde (ITO). Onderzoekers aan de TU Eindhoven hebben een doorzichtige, geleidende film ontwikkeld die ITO kan vervangen. Het composietmateriaal is gemaakt van elektrisch geleidende koolstof nanobuisjes en nanodeeltjes van kunststof. Niet-zeldzame materialen, en nog milieuvriendelijk ook.

Concentratie nanobuisjes luistert nauw

Het onderzoeksteam wist door de combinatie van koolstof nanobuisjes en een geleidende latex een hoge geleiding te realiseren. En dat bij een geringe concentratie van beide stoffen in een goedkope polystyreenfilm.

Samen maken de nanobuisjes en de latex minder dan 1 procent uit van het gewicht van de geleidende film. Dat is belangrijk, want bij een te hoge concentratie nanobuisjes wordt de film zwart en ondoorzichtig.

Productie in water

De onderzoekers gebruiken standaard verkrijgbare nanobuisjes, die ze oplossen in water. Daar doen ze de geleidende latex bij. Daar komt vervolgens het bindmiddel bij: bolletjes van polystyreen.

Bij verwarming vloeien deze polystyreenbolletjes samen tot de film. Daarin opgesloten zit een geleidend netwerk van nanobuisjes en polymeerbolletjes uit de geleidende latex. Het water, dat alleen dient als verdeelmiddel in de productie, wordt door middel van vriesdrogen verwijderd.

Geleidingsniveau snel omhoog

De transparante film heeft een geleidingsniveau dat nog een factor 100 lager ligt dan dat van indiumtinoxide. Maar de hoogleraren Van der Schoot en Koning, die het onderzoeksteam leiden, verwachten dat dit gat snel gedicht kan worden.

Polymeerchemicus Koning: ‘We hebben gewerkt met standaard koolstof nanobuisjes. Dat is een mengsel van metallisch geleidende en halfgeleidende buisjes. Maar zodra je kunt gaan werken met 100 % metallische buisjes, gaat de geleiding sterk omhoog. De productietechniek voor 100 % metallische buisjes is net ontwikkeld. We verwachten dat de prijs snel omlaag zal gaan.’

Ook voor flexibele beeldschermen

Wel is de geleiding van de film al goed genoeg om te dienen als antistatische laag voor beeldschermen. Of voor EMI-shielding, het afschermen van elektromagnetische straling.

De film heeft een belangrijk voordeel boven ITO: het materiaal is milieuvriendelijk. Alle stoffen zijn op waterbasis en er komen geen zware metalen zoals tin bij kijken. Bovendien is de nieuwe film ook een goed materiaal voor flexibele beeldschermen.

Unieke combinatie van onderzoekers

Het onderzoek is onderdeel van het onderzoeksprogramma op het gebied van Functional Polymer Systems van het Dutch Polymer Institute (DPI), dat dit werk financieel steunde. Prof. Koning werkt bij de groep Polymer Chemistry (faculteit Scheikundige Technologie) en prof. Van der Schoot bij de groep Theory of Polymers and Soft Matter (faculteit Technische Natuurkunde).

Ze zijn zeer te spreken over de diversiteit van de mensen in hun team, die volgens hun bepalend is geweest voor de resultaten. Theoretisch fysicus Van der Schoot: ‘We hadden een unieke combinatie van theoretici, mensen die modelleren en simuleren en mensen die praktische experimenten doen. Zonder die combinatie was dit niet gelukt.’

Prof. Koning en prof. Van der Schoot meten film

Vierpunts geleidingsmeting aan de nieuwe film, die bedacht is door prof. Cor Koning (links) en prof. Paul van der Schoot. Het zwarte potje bevat koolstof nanobuisjes gedispergeerd in water. In het witte potje zit de geleidende latex. (Foto: Bart van Overbeeke)

 
 
 

 

Over Renske Cramer
Ik ben gepensioneerd communicatie- en marketingadviseur. Ik houd me bezig met dingen die nóg leuker zijn dan werken ;-)

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s