Wie jeden Donnerstag ein neuer Blog auf Technology Review. Diesmal setze ich mich ein bisschen mit dem dräuenden flacher Zeitalter auseinander.
Dünner,
dünner, am dünnsten: Oleds ermöglichen flexible Handys und wenige
Millimeter dünne TVs. Doch das ist nur der Anfang der Welt der
superdünnen Filme: Ein Team aus japanischen und österreicherischen
Forschern hat eine Solarzelle entwickelt, die sich um ein
menschliches Haar wickeln lässt.
Flüge
ins All, immer höhere Wolkenkratzer: Die Menschheit schwelgt im
Makro-Rausch. Doch die größten Veränderungen für unseren Alltag
versprechen Fortschritte im Mikro- und Nanobereich. Neue
Entwicklungen ermöglichen immer dünnere Produkte mit immer größeren
Möglichkeiten und Funktionen: eine der für mich interessantesten
Neuentwicklungen ist eine hauchdünne Solarzelle, die sich sogar um
ein Haar wickeln lässt.
Gerade
1,9 Mikrometer ist die Zelle dick und gleichzeitig hoch effizient
(mehr zum Aufbau hier).
Statt einem Prozent kann nun ein Drittel der Folienfläche Strom
erzeugen. Dies ermöglicht eine Stromproduktion von 10 W pro Gramm.
Höchst flexibel ist die Folie zudem. Sie lässt sich um Gegenstände
mit einem Durchmesser von 35 Mikrometer, beispielsweise ein
menschliches Haar, wickeln. Oder es lässt sich - auf einen elastischen Träger aufgetragen - um bis zu 300 Prozent ausdehnen.
Die
organische Solarzelle kann zwar in der Stromausbeute nicht mit ihren
Silizium-basierten Verwandten mithalten, sagt das
japanisch-österreichische Entwicklerteam aus Forschern der
Universität Tokio und der Johannes Kepler Universität (JKU) Linz. Aber sie hat nicht nur ein besseres
Leistungs-/Gewichtsverhältnis, sondern eignet sich auch zum
tragbaren Einsatz. Kleidung oder synthetische Haut könnte Strom
produzieren, Roboter, Satelliten und andere mobile Elektronik einen
(Bruch-)Teil ihrer benötigten Energie selbst erzeugen. „Das
grundsätzliche System ist auch für elektrische Schaltkreise
anwendbar“, meint Martin Kaltenbrunner vom Institut für
Experimentalphysik der JKU. Das macht die Idee natürlich auch für
die Industrie sehr interessant.
Ermöglicht
wird die neue organische Dünnschicht-Solarzelle durch Fortschritte
in der Nano-Karbonnanotechnik. Ein 150 Nanometer dünner,
transparenter, leitfähiger Film aus organischem Material, eine 200
Nanometer dicke Schicht aus einem Fulleren-Derivativ als Halbleiter
und eine 115 Nanometer dünne Metallelektrode wurden auf einem 1,4
Mikrometer dicken Pet-Film aufgetragen.
Besser
dokumentiert stoßen auch Kohlefasern in immer mehr
Anwendungsbereiche vor, zum Beispiel den Autobau. BMW will Karossen
aus Kohlefasern bauen. Toray, der größte Produzent von dieser
Fasern plant seine Produktion bis 2015 um 50 Prozent auszubauen, um
seinen Vorsprung vor den Rivalen Mitsubishi Rayon, Teijin oder SGL
aus Deutschland zu halten. Doch auch Polyester-Fasern magern weiter
ab. Teijin wird dieses Jahr 400 Nanometer dünne Fasern herstellen
können und hat im Labor bereits die Technik für 280 Nanometer dünne
Fädchen parat. Damit lassen sich Filter in Klimaanlagen noch weiter
verbessern.
Auch
andere Produkte werden durch neue Techniken immer dünner. Am
spannendsten bei Fernsehern sind organischen Leuchtdioden (Oleds).
Samsung und LG wollen dieses Jahr die ersten großen Oled-TVs auf den
Markt bringen. Die sind noch vier Millimeter dick. Doch spätestens
in ein paar Jahren, wenn sie erst mal mit Rollendruck auf Film
gebracht werden können, werden sie in Massenproduktion so dünn und
flexibel wie eine Plastikfolie sein. Wie die Welt dann aussehen
könnte, zeigt Samsung in diesem Video oder in diesem.
Die Tablet-PC-Idee besteht nur einer durchsichtigen Folie, die sich falten und biegen lässt.