Mit einem neuen Herstellungsverfahren könnten elektronische Schaltkreise aus Kunststoff bald genauso leistungsfähig werden wie derzeitige Computerchips aus Silizium. Das haben britische Wissenschaftler gezeigt. Die Forscher entwickelten spezielle Kunststoffe auf Basis so genannter Thiophene, die den Strom sechsmal besser leiten als bisherige Kunststoffmaterialien. Damit rücken die Kunststoffchips an die Geschwindigkeit und Stabilität von Schaltkreisen aus Silizium heran, berichten die Forscher.
Von der Kunststoffelektronik versprechen sich Iain McCulloch vom britischen Forschungslabor des Darmstädter Chemieunternehmens Merck und seine Kollegen einfache und günstige Produktionsverfahren, da im Gegensatz zur derzeitigen Siliziumtechnik keine Reinräume und Vakuumapparaturen für die Produktion benötigt werden. Im Prinzip könnte man solche Schaltungen einfach ausdrucken, erläutert Udo Heider, Leiter der Merck-Forschung in Southampton gegenüber wissenschaft.de. Dadurch würden Displays in Postergröße möglich, die darüber hinaus auch noch flexibel wie eine Folie sein könnten.
Um die elektrischen Eigenschaften wie etwa die Leitfähigkeit der Thiophene weiter zu verbessern, entwickelten die Forscher ein Verfahren, bei dem sich die Moleküle des Materials zu relativ geordneten Kunststoffschichten weiterverarbeiten ließen. „Normalerweise liegen die Moleküle im Kunststoff kreuz und quer wie Spaghetti“, sagt Heider. Durch verschiedene Tricks konnten die Forscher jedoch erreichen, dass sich die Polymermoleküle selbst in geordnete Strukturen bringen. Gegenüber Vergleichsmaterialien lag die Beweglichkeit der Elektronen dabei sechsmal höher. Bei geringer Luftfeuchtigkeit sind die Kunststoffe über zwanzig Tage stabil. Nach Ansicht der Forscher ist das Verfahren ein vielversprechender Ausgangspunkt für flexible und günstige Schaltkreise aus Kunststoff.
Iain McCulloch ( Merck Chemicals, Chilworth Science Park, Southampton) et al.: Nature Materials, Online-Vorabveröffnetlichung, doi: 10.1038/nmat1612 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer