Brasilianer entwickelt unsichtbares Material für intelligente Technologien

Elektronik

Redaktion der Website für technologische Innovationen - 08.08.2025

2D-Hyaluronsäure

Ein brasilianischer Wissenschaftler, der derzeit in Australien arbeitet, hat ein neues, vollständig transparentes, elektrisch leitfähiges Material synthetisiert. Diese Innovation hat das Potenzial, verschiedene Technologien zu beeinflussen, von Mobiltelefonen bis hin zu tragbaren Geräten, einschließlich medizinischer Ausrüstung.

Luíza Aguiar do Nascimento hat einen Abschluss in Chemieingenieurwesen von der Bundesuniversität der Jequitinhonha- und Mucuri-Täler und promoviert derzeit an der Universität La Trobe.

Bei der Innovation geht es darum, durch die direkte Verwendung von Hyaluronsäure einen sehr dünnen, aber auch sehr haltbaren Film zu erzeugen, wie er heute zur Stromleitung in Geräten wie Touchscreens und Biosensoren verwendet wird.

Bisher war wissenschaftlich bekannt, dass zur Herstellung leitfähiger Polymere Substanzen wie Hyaluronsäure, die auch in dermatologischen Produkten verwendet wird, einer Mischung aus Wasser und polymerbildenden Partikeln hinzugefügt werden müssen.

Doch Luíza entdeckte, dass sie nichts davon benötigt: Sie muss lediglich die Hyaluronsäure selbst auf eine Metalloberfläche auftragen – sie verwendete vergoldete Oberflächen –, um einen viel dünneren, völlig transparenten und sehr haltbaren Film zu erzeugen.

Es wird erwartet, dass die Technik zu erheblichen Verbesserungen der Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit von Geräten sowie zu einer deutlichen Senkung der Herstellungskosten führen wird.

„Wir waren sehr aufgeregt, als wir entdeckten, dass sich nicht nur Polymere bildeten, wenn wir sie direkt an Gold anbrachten, sondern dass diese Polymere dünner, stärker leitfähig und nahezu narrensicher zu reproduzieren sind“, sagte Luíza.

Leitfähige Polymere

Leitfähige Polymere sind synthetische Materialien, die in vielen Bereichen eingesetzt werden, von intelligenten Geräten über Touchscreens bis hin zu medizinischen Geräten, die die Dosierung und Verabreichung von Medikamenten an Patienten regeln.

Das direkte Auftragen von Hyaluronsäure auf das Metallsubstrat reduziert nicht nur die Kosten und vereinfacht den Herstellungsprozess, sondern ermöglicht auch die vollständige Kontrolle über die Leitfähigkeitseigenschaften, die Form und sogar das Aussehen des Materials.

„Leitfähige Polymere, wie wir sie kennen, wurden vor fast 50 Jahren entwickelt. Obwohl sie spannend sind, haben sie ihr volles Potenzial in dieser Zeit noch nicht ausgeschöpft. Ihre Herstellung ist oft schwierig, da dünne Filme Strom nicht gut leiten, nicht transparent sind und sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können“, sagte Professor Wren Greene. „Mit unserer Methode, der sogenannten Anchored Dopant Templating-Methode, haben wir eine robuste Möglichkeit geschaffen, ein leitfähiges Polymer herzustellen, das flexibel und langlebig ist, Strom genauso gut leitet wie Metalle und leicht reproduzierbar – und damit skalierbar – ist.“

Das neue Material mit der Bezeichnung PEDOT 2D ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen und weitaus leistungsfähiger als vergleichbare Materialien. Diese Eigenschaften verleihen ihm das Potenzial, die Zukunft sensorbasierter intelligenter Geräte maßgeblich zu beeinflussen.

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