Transparente Elektroden aus Nanoröhrchen

Mögliche Anwendungen sind Flachbildschirme, Touchscreens und Solarzellen

Transparente Elektroden sind ein wichtiges Bauteil für Flachbildschirme oder Touchscreens. Wissenschaftler in den USA haben eine Methode entdeckt, wie sie solche Elektroden günstiger als bisher herstellen können.

Wissenschaftler von der Universität von Kalifornien in Los Angeles haben nach eigenen Angaben ein neues Verfahren gefunden, um hybride Graphen-Kohlenstoffnanoröhrchen (Graphene-Carbon Nanotube, G-CNT) herzustellen. Die G-CNT können als durchsichtige Leiter in Bildschirmen oder in Solarzellen eingesetzt werden.

Die neue Methode basiert auf früheren Forschungen des Chemikers Richard Kaner und des Materialforschers Yang Yang: 2008 hatten sie ein Verfahren entwickelt, den Graphen herzustellen, indem sie Graphit-Oxid in flüssiges Hydrazin tauchten. Als sie Graphit-Oxid und Kohlefasernanoröhrchen in Hydrazin tauchten, entstand nicht nur Graphen, auch die Nanoröhrchen. Graphen ist ein Kohlenstoff, der nur aus einer Atomlage besteht.

Ihre Methode beschreiben die Wissenschaftler um Yang und Kaner in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nano Letters, das die American Chemical Society (ACS) herausgibt. Sie sei "günstig, voll skalierbar und hat einige Schwächen von Indiumzinnoxid nicht." Aus dem Halbleiter Indiumzinnoxid (Indium Tin Oxide, ITO), der bei sichtbarem Licht weitgehend durchsichtig ist, werden heutzutage transparente Elektroden für Flachbildschirme, Touchscreens oder OLEDs hergestellt. Da Indium nicht so häufig vorkommt, ist ITO relativ teuer.

Die Graphen-Kohlenstoffnanoröhrchen stellten eine gute Alternative zu ITO dar, da sie eine gute Leitfähigkeit aufwiesen und gleichzeitig nur wenig Material brauchten. Ein weiterer Vorteil gegenüber ITO sei, so die Forscher, dass die Nanoröhrchen ihre Eigenschaften behalten, wenn sie gebogen werden. Das starre ITO hingegen verliert an Effizienz. Auf Grund ihrer Biegsamkeit seien die Nanoröhrchen zum einen gut für elektronische Geräte mit beweglichen Teilen geeignet. Zum anderen könnten sie als Elektroden auch in polymerbasierten Solarzellen eingesetzt werden. Polymersolarzellen sind Yangs Hauptforschungsgebiet.