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) |
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.
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