Wärmetransistor: Er verspricht interessante Anwendungen (Foto: Thor Balkhed)

Linköping (pte005/01.02.2017/06:15) –

Forscher an der Universität Linköping http://liu.se haben einen thermoelektrischen organischen Transistor entwickelt.
Dieser wird statt klassisch elektrisch über Wärmeänderungen gesteuert.
Die in "Nature Communications" vorgestellte Weltneuheit könnte ein
breites Spektrum an Anwendungen eröffnen. Das reicht von der Messung
geringer Temperaturunterschiede über funktionale Bandagen bis hin zu
neuartigen Wärmekameras für Handys.

Intelligente Wärmeschaltung

"Wir sind die Ersten der Welt, die eine Logikschaltung,
in diesem Fall einen Transistor, präsentieren, der mittels Wärmesignal
statt elektrischem Signal gesteuert wird", betont Xavier Crispin,
Professor am Labor für Organische Elektronik der Uni Linköping. Da
Transistoren einer der grundlegendsten Bausteine moderner Elektronik
sind, könnte das weitreichende Auswirkungen haben. Ein vergleichsweise
offensichtliches Anwendungsgebiet ist dabei die Messung geringer
Temperaturunterschiede. Die Forscher halten es aber auch für möglich,
dass die Technologie Verbände ermöglicht, die damit den
Wundheilungsprozess verfolgen.

Denkbar sind auch Schaltkreise, die auf die Wärme von
Infrarotlicht reagieren. Denn das bei der Entwicklung genutzte
Elektrolyt ist 100 Mal temperaturempfindlicher als bisherige
thermoelektrische Materialien. Eine einzelne Verbindung vom Elektrolyt
als Sensor zum Transistor reicht also, und eine solche Einheit kann als
"intelligenter Pixel" dienen. Eine ganze Anordnung solcher Pixel könnte
als günstige Wärmekamera herhalten, die auch für den Verbau in
Smartphones geeignet ist.

Vom Kondensator zum Transistor

Die Entwicklung basiert auf der Arbeit an einem
Superkondensator zum Speichern von Solarenergie, der 2016 gefertigt
wurde. Dabei hatte das Team ein ionisches Elektrolyt entdeckt, das
Wärmeunterschiede 100 Mal besser in Spannung umwandelt als früher
genutzte. "Nachdem der Kondensator funktioniert hat, haben wir nach
anderen Anwendungen dafür gesucht", sagt Crispin. Seine Kollegen Dan
Zhao und Simone Fabiano konnten im Labor nachweisen, dass es möglich
ist, per Wärmesignal gesteuerte Transistoren zu fertigen.