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Marika Gugole / Technische Universität Chalmers

Ein neues Design der Chalmers University of Technology könnte dazu beitragen, E-Reader, Billboards und andere digitale Displays mit optimaler Farbdarstellung und minimalem Energieverbrauch herzustellen

Stellen Sie sich vor, Sie sitzen draußen in der Sonne und lesen auf einem digitalen Bildschirm, der so dünn wie Papier ist, aber die gleiche Bildqualität wie drinnen sehen. Dank Forschungen der Chalmers University of Technology, Schweden, könnte dies bald Realität werden. Ein neuartiger reflektierender Bildschirm - manchmal auch als "elektronisches Papier" bezeichnet - bietet eine optimale Farbwiedergabe bei gleichzeitiger Nutzung des Umgebungslichts, um den Energieverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren.

Herkömmliche digitale Bildschirme verwenden eine Hintergrundbeleuchtung, um den darauf angezeigten Text oder die Bilder zu beleuchten. In Innenräumen ist dies durchaus möglich, aber wir alle kennen die Schwierigkeit, solche Bildschirme bei strahlendem Sonnenschein zu betrachten. Reflektierende Bildschirme hingegen versuchen, Umgebungslicht zu nutzen und die Reaktion unserer Augen auf Naturpapier nachzuahmen.

„Damit spiegelnde Bildschirme mit den energieintensiven digitalen Bildschirmen konkurrieren können, die wir heute verwenden, müssen wir Bilder und Farben in gleich hoher Qualität wiedergeben. Das wird der echte Durchbruch sein. Unsere Forschung zeigt jetzt, wie die Technologie optimiert werden kann um sie für die kommerzielle Nutzung attraktiv zu machen", sagt Marika Gugole, Doktorandin am Fachbereich Chemie und Chemieingenieurwesen der TU Chalmers.

Zuvor war es den Forschern gelungen, ein ultradünnes, flexibles Material zu entwickeln, das alle Farben wiedergibt, die ein LED-Bildschirm darstellen kann, und dabei nur ein Zehntel der Energie verbraucht, die ein Standard-Tablet verbraucht.

Beim bisherigen Design wurden die Farben auf dem spiegelnden Display jedoch nicht in der bestmöglichen Qualität dargestellt. Die neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nano Letters veröffentlicht wurde, geht nun noch einen Schritt weiter. Mit einem zuvor erforschten, porösen und nanostrukturierten Material, das Wolframtrioxid, Gold und Platin enthält, probierten sie eine neue Taktik aus – sie kehrten das Design um, damit die Farben auf dem Bildschirm viel genauer dargestellt werden konnten.

Die Umkehrung des Designs ist ein großer Schritt nach vorne. Sie platzierten das Bauteil, das das Material elektrisch leitfähig macht, unterhalb der pixeligen Nanostruktur, die die Farben wiedergibt – und nicht wie bisher darüber. Mit diesem neuen Design sehen Sie die pixelige Oberfläche direkt und sehen die Farben viel klarer.

Neben einem minimalen Energieverbrauch haben spiegelnde Bildschirme weitere Vorteile. Zum Beispiel ermüden sie die Augen viel weniger als der Blick auf einen normalen Bildschirm.

Für die Herstellung dieser reflektierenden Bildschirme werden bestimmte seltene Metalle wie Gold und Platin benötigt, aber da das Endprodukt so dünn ist, sind die benötigten Mengen sehr gering. Die Forscher haben große Hoffnungen, dass es irgendwann möglich sein wird, die für die Produktion benötigten Mengen deutlich zu reduzieren.

„Unser Hauptziel bei der Entwicklung dieser reflektierenden Bildschirme oder ‚elektronisches Papier‘, wie es manchmal genannt wird, ist es, nachhaltige, energiesparende Lösungen zu finden. In diesem Fall ist der Energieverbrauch fast Null, da wir einfach das Umgebungslicht nutzen.“ erklärt Forschungsleiter Andreas Dahlin, Professor am Departement Chemie und Verfahrenstechnik in Chalmers.

In einigen Tablets sind heute bereits spiegelnde Bildschirme zu finden, die jedoch nur Schwarz-Weiß-Farben gut darstellen, was deren Nutzung einschränkt.

„Ein großes Industrieunternehmen mit entsprechender technischer Kompetenz könnte im Prinzip innerhalb weniger Monate mit der Entwicklung eines Produkts mit der neuen Technologie beginnen“, sagt Andreas Dahlin, der sich eine Reihe weiterer Anwendungen vorstellen kann. Neben Smartphones und Tablets könnte es auch für die Außenwerbung nützlich sein, da es im Vergleich zu gedruckten Postern und beweglichen digitalen Bildschirmen Energie und Ressourcen spart.

Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschliches Eingreifen übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um ein breiteres Spektrum aktueller Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler in Wortschatz, Syntax oder Grammatik enthält. Den Originalartikel in englischer Sprache finden Sie hier.

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