Med användning av det nya supermaterialet grafen, Svenska och amerikanska forskare har lyckats ta fram en ny typ av belysningskomponent. Det är billigt att tillverka och kan återvinnas helt.
Uppfinningen, som banar väg för glödande tapeter helt i plast, publiceras i den vetenskapliga tidskriften ACS Nano av forskare vid Linköpings universitet och Umeå universitet, i Sverige, och Rutgers, State University of New Jersey.
Ultratunna och elbesparande organiska ljusdioder, så kallade OLED, har nyligen introducerats kommersiellt i mobiltelefoner, kameror, och supertunna TV-apparater. En OLED består av ett ljusgenererande plastskikt placerat mellan två elektroder, varav en måste vara transparent. Dagens OLED:er har två nackdelar - de är relativt dyra att tillverka, och den transparenta elektroden består av metalllegeringen indiumtennoxid. Det senare utgör ett problem eftersom indium är både sällsynt och dyrt och dessutom är komplicerat att återvinna. Nu forskare vid Linköpings och Umeľ universitet, arbeta med amerikanska kollegor, presenterar ett alternativ till OLED, en organisk ljusemitterande elektrokemisk cell (LEC). Det är billigt att producera, och den transparenta elektroden är gjord av kolmaterialet grafen.
"Detta är ett stort steg framåt i utvecklingen av organiska belysningskomponenter, ur både ett tekniskt och ett miljömässigt perspektiv. Organiska elektronikkomponenter lovar att bli extremt vanliga i nya spännande applikationer i framtiden, men detta kan skapa stora återvinningsproblem. Genom att använda grafen istället för konventionella metallelektroder, framtidens komponenter blir mycket lättare att återvinna och därmed miljömässigt attraktiva, Säger en av forskarna, Nathaniel Robinson från Linköpings universitet.
Eftersom alla LEC:s delar kan tillverkas av flytande lösningar, det kommer också att vara möjligt att göra LECs i en roll-to-roll process på, till exempel, en tryckpress på ett mycket kostnadseffektivt sätt.
– Detta banar väg för en billig produktion av helt plastbaserade belysnings- och displaykomponenter i form av stora flexibla ark. Denna typ av belysning eller display kan rullas ihop eller kan appliceras som tapet eller i tak, säger en annan av forskarna, Ludvig Edman från Umeľ universitet.
Grafen består av ett enda lager av kolatomer och har många attraktiva egenskaper som elektroniskt material. Den har hög ledningsförmåga, är praktiskt taget transparent, och kan dessutom framställas som en lösning i form av grafenoxid.
Forskare över hela världen har försökt ersätta indiumtennoxid i mer än 15 år. Indium är en bristvara, och legeringen har en komplicerad livscykel. Råmaterialet för den helt ekologiska och metallfria LEC, å andra sidan, är outtömlig och kan återvinnas helt - som bränsle, till exempel.
