Kompostierbares Display macht Elektronik nachhaltiger - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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17.12.2020

Kompostierbares Display macht Elektronik nachhaltiger

Kurz & Knapp
  • Rund zehn Kilogramm Elektroschrott pro Kopf fallen in Deutschland jedes Jahr an. Neben Recyclingprogrammen bieten biologisch abbaubare Materialien eine nachhaltige Alternative.
  • Forschende am Karlsruher Institut für Technologie haben ein organisches Display entwickelt, das per Tintenstrahldruckverfahren kostengünstig erzeugt werden kann.
  • Weitere Vorteile des Displays sind seine Flexibilität und der niedrige Energieverbrauch. Erste Anwendungsmöglichkeiten gibt es in der Medizin oder in Lebensmittelverpackungen.

Gedrucktes, biologisch abbaubares Display entwickelt

Forschende am Karlsruher Institut für Technologie haben ein biologisch abbaubares elektrochromes Display entwickelt, das im Tintenstrahldruckverfahren hergestellt werden kann. So könnte künftig eine Menge Elektroschrott vermieden werden.

Rund 4,6 Mio. Tonnen Elektroschrott wanderten 2017 in der Europäischen Union in den Müll. In Deutschland lag das Pro-Kopf-Aufkommen mit 10,1 Kilogramm sogar noch höher als im EU-Durchschnitt. Nachhaltige Alternativen sind daher dringend gefragt. Neben besserer Wiederverwertbarkeit bringt ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nun eine weitere Option ins Spiel: biologisch abbaubare Displays./p>

„Mit unserer Entwicklung konnten wir zum ersten Mal zeigen, dass es möglich ist, nachhaltige Displays aus überwiegend natürlichen Materialien mithilfe industriell relevanter Fertigungsmethoden herzustellen“, erläutert KIT-Forscher Manuel Pietsch. „Sie tragen nach Gebrauch daher nicht zum Elektroschrott bei, sondern können im Gegenteil kompostiert werden.

Weniger Energieverbrauch als andere Displays

Verglichen mit LCDs, LEDs und E-Paper haben die organischen Displays nicht nur eine simplere Bauteilarchitektur, sondern auch einen geringeren Energieverbrauch. Möglich wird das durch den sogenannten elektrochromen Effekt des Ausgangsmaterials, der abhängig von der Lichtaufnahme die Farbe des Materials verändert. Die Lichtaufnahme wiederum hängt von der angelegten Spannung ab und lässt sich entsprechend steuern.

Kostengünstig ist dabei nicht nur das Material, sondern auch die Fertigung: Sie kann im Tintenstrahldruck erfolgen. Zusätzlich ermöglicht das individuelle Formen. Letzteres ist besonders für medizinische Anwendungen interessant, denn indem das Display mit Gelatine versiegelt wird, lässt es sich flexibel auf der Haut befestigen, beispielsweise als Anzeige für einen Sensor.

Haltbarkeitsanzeige für Lebensmittel

Eine weitere Anwendung sieht das Entwicklungsteam bei Lebensmittelverpackungen, wo das Display zusammen mit qualitätsüberwachenden Sensoren eingesetzt werden kann. So könnte beispielsweise sichtbar gemacht werden, ob ein Produkt noch haltbar ist. Wie auch bei der medizinischen Anwendung könnte das Display nach dem Einmalgebrauch kompostiert werden, statt als Elektroschrott im Müll zu landen.

„Die soweit uns bekannt erste Demonstration eines tintenstrahlgedruckten, biologisch abbaubaren Displays kann daher zu nachhaltigen Innovationen in weiteren elektronischen Bauteilen ermutigen und damit den Weg zu umweltfreundlicherer Elektronik ebnen“, so Projektleiter Gerardo Hernandez-Sosa.