Biologisch abbaubare Displays für nachhaltige Elektronik

Der zunehmende Einsatz elektronischer Geräte in Verbrauchsmaterialien und neue Technologien für das Internet der Dinge werden die Menge an Elektroschrott erhöhen. Um Ressourcen zu sparen und Abfallmengen zu minimieren, sind eine umweltfreundlichere Produktion und ein nachhaltigerer Lebenszyklus erforderlich.

Forscher haben gezeigt, dass es möglich ist, mit Hilfe industriell relevanter Produktionsverfahren nachhaltige Displays herzustellen, die weitgehend auf natürlichen Materialien basieren. Nach Gebrauch sind diese Displays kein Elektroschrott; sie können kompostiert werden. In Kombination mit Recycling und Wiederverwendung könnte dies dazu beitragen, einige Umweltauswirkungen von Elektroschrott zu minimieren oder vollständig zu vermeiden.

Die Anzeige basiert auf dem elektrochromen Effekt des organischen Ausgangsmaterials. Beim Anlegen einer Spannung wird die Lichtabsorption verändert und das Material ändert seine Farbe. Elektrochrome Displays haben im Vergleich zu handelsüblichen Displays wie LED, LCD und E-Paper einen niedrigen Energieverbrauch und eine einfache Komponentenarchitektur. Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Displays individuell, kostengünstig und materialeffizient per Tintenstrahldruck hergestellt werden können. Außerdem eignet sich dieses Verfahren zur Skalierung mit hohem Durchsatz.

Die verwendeten Materialien sind überwiegend natürlichen Ursprungs oder biokompatibel. Durch die Versiegelung mit Gelatine wird das Display haftfähig und flexibel, sodass es direkt auf der Haut getragen werden kann.

Das Display ist im Allgemeinen für Anwendungen mit kurzer Lebensdauer geeignet. Beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, wo Hygiene eine wichtige Rolle spielt, müssen Sensoren und ihre Indikatoren nach Gebrauch gereinigt oder entsorgt werden. Das neu entwickelte Display wird nicht als Elektroschrott deponiert, sondern ist kompostierbar. Es kann auch zur Qualitätsüberwachung in Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden, wo eine Wiederverwendung nicht zulässig ist. Der Digitaldruck ermöglicht die Anpassung der Displays an Personen oder komplexe Formen ohne aufwendige Prozessumstellung. Dadurch wird der Ressourcenverbrauch reduziert.