WERKSTOFFE
Internet der Dinge mit sichtbarem Licht
Optische Sensoren aus dem Drucker
Bild 1: Organische Lichtsensoren mit farbselektiver Detektion, die durch Tintenstrahldruck mit halbleitenden Tinten hergestellt werden. Bild: Wiley-VCH Verlag, aus der Open-Acess-Publikation in der «Advanced Materials»
Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die von sichtbarem Licht. «Visible Light Communication» (VLC) heisst diese Technologie im Fachjargon. VLC nutzt die Innenbeleuchtung in Gebäuden für die optische Kommunikation. Diese Technologie bietet in Bezug auf Sicherheit, Geschwindigkeit und Zugänglichkeit eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu aktuellen Übertragungsverfahren wie WLAN oder Bluetooth. «Unsere Forschung trägt zu dieser Technologie bei, indem wir die Vorteile einer speziellen Art von Materialien, nämlich organische Halbleiter, und deren Herstellung mit Drucktechniken verbinden», so Dr. Gerardo Hernandez-Sosa vom Lichttechnischen Institut des KIT, einer der Autoren der Publikation.
Bild: Noah Strobel, KIT
Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mithilfe von Licht ermöglichen. Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können.
Druckbare Halbleiter Hableiter sind die Basis von Computern, Smartphones, Solarzellen und von vielen anderen Technologien. Einige der Halbleitermaterialien reagieren auf Licht, indem sich ihre Leitfähigkeit ändert, Auf diese Weise kann die Lichtintensität als elektrischer Strom gemessen werden. Innerhalb
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Bild 2: (a) zeigt die Absorptionsspektren und die chemischen Strukturen der verwendeten Materialien: das Polyindenofluroren-8-triarylamin (PIF) sowie IDFBR und ITIC-4F. Nur bei den letzten zwei Verbindungen erstrecken sich die Absorptionsbanden im Bereich von sichtbarem Licht. (b) Die spektrale Empfindlichkeit (SR) der gedruckten Verbindungen. (c) Die Viskositäten der verwendeten Druckfarben.
11/2020
