LEDs könnten die Leuchtmittel der Zukunft sein, wären sie nicht so teuer. Wissenschaftler der FAU haben nun einen Ersatz für die zur Herstellung benötigten Seltenen Erden gefunden: leuchtende Proteine.


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LEDs könnten durch die Verwendung leuchtender Proteine günstiger werden.

Durchbruch im Bereich Beleuchtungstechnik

Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hat einen spannenden Durchbruch im Bereich Beleuchtungstechnik zu verzeichnen: Die Forscher verwenden umweltfreundliche fluoreszierende Proteine, eingebettet in einem Gel, um LEDs herzustellen. Normalerweise kommen bei der Produktion dieser Leuchtmittelart teure Seltene Erden oder Phosphor zum Einsatz, die in einem aufwändigen Verfahren aufbereitet werden. Für weniger hochwertige LEDs nutzt man auch organische Halbleiterschichten und Elektroden, doch diese Konstruktion bringt eine verkürzte Lebensdauer sowie eine geringere Leistung mit sich. Die innovative neue Bauart unter Verwendung der Leuchtproteine ähnelt einem Mix beider Varianten, nur unter Verwendung eines ganz neuen Materials.

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Leuchtende Proteine im Labor. Bild: Michael Weber

Polymermischung hält leuchtende Proteine stabil

Die fluoreszierenden Proteine schonen nicht nur die Umwelt, sie bringen auch einen klaren Kostenvorteil mit sich. Außerdem ist ihre Farbigkeit steuerbar, sodass mit wenig Aufwand wahlweise weiße oder farbige LEDs entstehen. Zunächst blieben die Proteine in den Labortests allerdings nicht stabil, weil sie eine wässrige Pufferlösung benötigen, um wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen standzuhalten. Eine neue Beschichtungstechnik musste her: Die Forscher fanden die Lösung schließlich in einer Polymermischung, die die konzentrierte wässrige Proteinlösung gelartig vernetzt und somit als Feuchtigkeitsspeicher dient. Die Vakuumtrocknung macht aus diesem Gemisch einen gummiartigen Stoff, der sich für eine mehrlagige Beschichtung eignet. So entstehen in einem nachhaltigen Produktionsverfahren kostengünstige LEDs für den Markt der Zukunft.


Der Forscher Rubén D. Costa, der im Bereich »Engineering of Advanced Materials« der FAU tätig ist, meint dazu: „Mit unserer Methode haben wir es geschafft, langlebige und effiziente weiße LED umweltfreundlich und kostengünstig herzustellen. Das ist für zukünftige Generationen von LED wegweisend.«

Quelle: fau.de

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