Ungiftige Nanoteilchen für bessere Displays
Forscher der Osaka University schaffen brillantere Farben bei geringerem Energieverbrauch
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So werden leuchtende Nanoteilchen hergestelt (Grafik: osaka-u.ac.jp/en)
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Osaka (pte003/31.08.2018/06:10) – Mit Licht emittierenden Nanoteilchen wollen Forscher der Osaka University http://www.osaka-u.ac.jp/en die Wiedergabe von Farben auf Displays verbessern. Auf heutigen
Monitoren sind nur 70 Prozent aller Farbtöne identisch mit denen, die
Menschen mit dem Auge direkt sehen. Den Wissenschaftlern ist es
gelungen, Nanoteilchen zu entwickeln, die nicht nur Licht abstrahlen,
sondern auch noch ungiftig sind.
Kein Cadmium mehr
Bisher enthielten die Teilchen meist das hochgiftige Cadmium. Das
verhindert einen Einsatz in der Medizin. Leuchtende Nanoteilchen könnten
den Weg von Medikamenten im Körper mit bildgebenden Verfahren sichtbar
machen. Die Forscher haben erkannt, dass Silber-Indium-Disulfid die
besten Voraussetzungen mit sich bringen. Diese umhüllten sie mit einem
Halbleitermaterial, das Gallium und Schwefel enthält.
Dem Team gelang es, einen Produktionsprozess zu entwickeln, mit dem sich
die Teilchen reproduzierbar in immer gleicher Qualität herstellen
lassen. Die Partikel erwiesen sich als genügsam beim Energieverbrauch.
Außerdem sorgten sie für lebendige echte Farben. "Wir stellten die
Nanoteilchen auf die übliche Weise her", sagt Wissenschaftler Susumu
Kuwabata. "Wir mixten die Ausgangsstoffe und erhitzten sie. Die
Ergebnisse waren anfangs allerdings bescheiden", gibt er zu. Durch
Optimierung der Parameter bei der Herstellung der Kerne und der Schale
sei es jedoch gelungen, perfekt funktionierende Partikel herzustellen.
Neue amorphe Hülle
In der Vergangenheit hat es bereits Versuche gegeben, Nanopartikel in
Halbleiter einzuhüllen. Diese Schalen waren jedoch kristallin, das
heißt, die Atome beziehungsweise Moleküle hatten eine feste
Platzordnung. Die Hülle der Forscher aus Osaka ist dagegen amorph –
Atome und Moleküle tummeln sich wild durcheinander. "Wir glauben, dass
diese amorphe Struktur eine wesentliche Rolle bei der Qualität der
Farbgebung spielt. Sie sind einfach anpassungsfähiger", so Taro Uematsu,
der ebenfalls zum Team gehört.