10/12/2020
Door Ad Spijkers
Wetenschappers van het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zijn er in geslaagd biologisch afbreekbare displays te produceren.
Door het toenemende gebruik van elektronische apparaten in alledaagse voorwerpen en nieuwe technologieën zoals IoT zal de hoeveelheid elektronisch afval de komende jaren stijgen. Een milieuvriendelijkere productie en een duurzamere levenscyclus zijn van cruciaal belang om grondstoffen te besparen en afval te minimaliseren.
Met deze ontwikkeling konden ze aantonen dat het mogelijk is om duurzame displays te vervaardigen van overwegend natuurlijke materialen, met behulp van industrieel relevante productiemethoden. Ze dragen dus na gebruik niet bij aan elektronisch afval. In combinatie met recycling en hergebruik zou dit kunnen helpen om een deel van de milieueffecten van elektronisch afval te minimaliseren of zelfs te voorkomen.
Laag energieverbruik
De functie van het display is gebaseerd op het zogenaamde elektrochrome effect van de gebruikte organische grondstof. Als er spanning op staat, leidt dit tot een veranderde lichtopname en dus tot een kleurverandering van het materiaal. Elektrochrome displays onderscheiden zich van in de handel verkrijgbare displays zoals LED's, LCD's en e-paper door hun lage energieverbruik en eenvoudige componentenarchitectuur.
Deze displays kunnen worden geproduceerd met behulp van het inkjetprintproces en maken zo een klantspecifieke, kosteneffectieve en materiaalefficiënte productie mogelijk. Daarnaast is deze methode geschikt voor het opschalen van processen met hoge doorvoer. De gebruikte materialen zijn voornamelijk van natuurlijke oorsprong of biocompatibel. Door te sealen met gelatine is het display ook klevend en aanpasbaar en kan het daarom direct op de huid op verschillende delen van het lichaam worden gedragen.
Diagnostiek en voedselverpakking
Het display is over het algemeen geschikt voor kortstondige toepassingen als indicator voor sensoren of eenvoudige displays in verschillende gebieden. Vooral bij diagnostische toepassingen, waar hygiëne een belangrijke rol speelt, moeten de sensoren en hun indicatoren na elk gebruik omslachtig worden gereinigd of weggegooid. Bij het nieuw ontwikkelde display is er geen elektronisch afval, het kan gewoon worden gecomposteerd.
Het display zou ook kunnen worden gebruikt voor kwaliteitsbewakingssensoren op het gebied van verpakkingen voor levensmiddelen die niet mogen worden hergebruikt. Het digitale printproces maakt individuele aanpassing aan mensen of gecompliceerde vormen mogelijk zonder dure herontwerp van het proces, wat opnieuw middelen bespaart.
De eerste demonstratie van een met inkjet bedrukt, biologisch afbreekbaar display kan duurzame innovaties in andere elektronische componenten stimuleren en zo de weg vrijmaken voor milieuvriendelijkere elektronica.
Foto: Manuel Pietsch, KIT