Entdeckung: Silberschicht revolutioniert Touchscreen

Transparentes Silber entdeckt: Kommt jetzt die Revolution der Touchscreens?

Foto: Facebook/University of Michigan News

Diese Entwicklung könnte Smartphonebildschirme und PC-Prozessoren auf ein neues Level heben.

Hat die University of Michigan gerade ein neues Zeitalter für Touchscreens eingeläutet? Einem Team von Wissenschaftlern der US-Hochschule ist es gelungen, die dünnste Silberschicht aller Zeiten herzustellen.

Die Forscher glauben, dass ihre Entdeckung einen gewaltigen Einfluss auf die Herstellung von Mobilgeräten und Computerprozessoren haben wird. Ihre transparente Schicht aus Silber kann die Leistungsfähigkeit von Rechnern erhöhen und Smartphone-Displays sowie Touchscreens revolutionieren.

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Aluminium löst zwei wichtige Probleme

Projektmitarbeiter L. Jay Guo, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der Uni Michigan, erklärt, dass es normalerweise nicht möglich sei, eine durchgängige Silberschicht herzustellen, die dünner als 15 Nanometer ist. Silber habe die Eigenschaft, „sich in kleinen Inseln zu gruppieren, statt sich in einer ebenen Schicht anzuordnen“.

Erst durch die Zugabe von sechs Prozent Aluminium schaffte es Guos Team, besonders dünne und glatte Silberschichten mit einer Dicke von sieben Nanometern herzustellen. Dank des Aluminiumanteils beschlagen diese auch nicht direkt – wie für Silber sonst üblich –, wenn sie der Luft ausgesetzt werden.

Durch eine spezielle Antireflexbeschichtung erreichten die Forscher zudem, dass die Metallschicht zu 92,4 Prozent transparent ist. Diese Transparenz blieb nach mehreren Testmonaten ebenso erhalten wie die exzellente Leitfähigkeit des Materials.

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Bestandteil fortgeschrittener Computerprozessoren

Das Team berichtet, dass die Silberbeschichtung das Licht etwa 10 Mal so weit leitet wie andere Metallwellenleiter. Im Vergleich zu Materialien mit ähnlichen Fähigkeiten, wie optischen Fasern, wäre der Silberleiter klein genug, um auf Computerchips eine optische Datenübertragung zu ermöglichen. Dies könne zu schnelleren Rechenleistungen bei geringerem Energieverbrauch führen.

Alternatives Element für Touchscreens

Ein wichtiges Element vor allem von Touchscreens sind sogenannte „transparente Leiter“. Diese Elektroden steuern, welche Pixel auf einem Display beleuchtet werden. Laut Professor Guo dominiert ein spezielles Material derzeit den Markt: Indiumzinnoxid.

Doch die Nachfrage steige und die Quellen für Indium seien laut Guo rar gesät. „Früher war es relativ günstig. Jetzt steigen die Preise dafür rasant an“, berichtet der Professor. Dank der Entdeckung seines Teams könnte die ultradünne Silberschicht bald womöglich als geeigneter Nachfolger eingesetzt werden.

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Komponente für Supermikroskope

Auf der Silberschicht reist den Wissenschaftlern zufolge das Licht mit einer viel kürzeren Wellenlänge. So sei das neue Material an sich eine Art Superlinse. Um noch kleinere Objekte zu entdecken, könnten Silberschichten mit nicht elektrisch leitendem Material – wie Glas – abgewechselt werden, um eine Hyperlinse zu erschaffen. Diese könnte laut der Forscher Objekte darstellen, die kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind und unter einem optischen Mikroskop verschwimmen würden. Zudem könnte das neue Material in Lasern eingesetzt werden, um zum Beispiel noch feinere Muster in Silikonchips zu ätzen.

Die Forscher veröffentlichten ihre Erkenntnisse in einer Arbeit mit dem etwas sperrigen Titel „High-performance Doped Silver Films: Overcoming Fundamental Material Limits for Nanophotonic Applications“ in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Advanced Materials“.

Derzeit suchen sie nach Geschäftspartnern, um ihre Erfindung auf den Markt zu bringen.

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04 2017 THE RED BULLETIN INNOVATOR

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