Een televisie zo dun als een velletje papier en buigzame zonnecellen: het begint nu echt werkelijkheid te worden.

Het is tegenwoordig al mogelijk om materialen op oppervlakken te printen en zo een elektronisch apparaat te produceren. Zo worden bijvoorbeeld organische zonnecellen en organische lichtemitterende dioden (OLEDs) gefabriceerd.

Bedekken
Geprinte elektronische apparaten moeten licht of energie creëren. Dat doen ze door elektronen te verzamelen of te injecteren. En daar zijn weer geleiders voor nodig. Die geleiders zijn vaak gemaakt van magnesium of lithium. Maar deze metalen hebben één nadeel: zodra ze in aanraking komen met zuurstof of vocht stoppen ze met werken. Daarom is het noodzakelijk dat de elektronica die in tv’s en zonnecellen zit, wordt afgedekt met bijvoorbeeld glas.

WIST U DAT…

…telefoons in de toekomst wellicht door muren heen kunnen kijken?

Polymeer
Wetenschappers hebben daar nu wat op bedacht. Ze legden een heel dun laagje polymeer – tussen de 1 en 10 nanometer dik – op het oppervlak van de geleider. Zo ontstond aan het oppervlak een sterke dipool. De interactie tussen die laag en de geleider verandert de geleider in een efficiënte elektrode met een lage werkfunctie. Dat laatste wil zeggen dat er relatief weinig energie nodig is om elektronen los te maken. De polymeren die gebruikt worden, zijn goedkoop en milieuvriendelijk. Ook kunnen ze relatief gemakkelijk op grote schaal worden vervaardigd, zo stellen de onderzoekers in het blad Science.

De buigzame zonnecel. Foto: Georgia Tech / Center for Organic Photonics and Electronics (COPE).

“Het vervangen van de metalen door een stabiele geleider, inclusief geleidende polymeren, verandert de manier waarop elektronica gemaakt en beschermd wordt, volledig,” vertelt onderzoeker Bernhard Kippelen. “Het gebruik ervan kan de weg vrijmaken voor goedkopere en flexibelere apparaten.” En Kippelen en zijn team voegen de daad direct bij het woord. Ze ontwikkelden met hun methode de eerste plastische zonnecel ter wereld.