Transistoren aus gewöhnlichem Papier

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Hier liegen die entscheidenden Vorteile der Transistoren aus Papier: Sie sind günstig, leicht herzustellen und vollständig recycelbar. Das Potenzial von Transistoren aus Papier liegt jedoch nicht in den klassischen Anwendungsgebieten von Silizium-Transistoren in Hochleistungsrechnern, sondern eröffnet vielmehr ein völlig neues Feld der Einwegelektronik, beispielsweise im Bereich intelligenter Verpackungen oder bei Markierungen für Radiofrequenz-Identifikation (RFID) in der Logistik.

Dank der Innovation sind zudem futuristisch anmutende Ideen wie animierte Zeitungen sowie sich selbst aktualisierende Visitenkarten oder Flugtickets aus Papier denkbar. Auch bei Biosensoren für einfache medizinische Tests könnten Papier-Transistoren zukünftig zum Einsatz kommen.

„Natürlich kann elektronisches Papier keinesfalls alles ersetzen, was man heute mit Siliziumtechnologie macht. Es wird zusätzlich zu den bestehenden Technologien eingesetzt. Und zwar für Anwendungen, die wenig kosten und in großen Mengen produziert werden sollen", sagt Elvira Fortunato.

Intelligente Flugtickets

Fortunatos Arbeit an Transistoren aus Papier weckte 2008 die Aufmerksamkeit der Augmented Reality Firma YDreams, eines Spin-offs der UNL, die sich für Anwendungen von Papier als interaktiver Oberfläche für Elektronik interessiert. Im selben Jahr sicherte sich das Unternehmen die Markenrechte an den Transistoren unter dem Namen Paper-e in mehr als einem Dutzend Ländern und arbeitet an mehreren Prototypen zur Anwendung, wie beispielsweise an intelligenten Flugtickets.

In naher Zukunft ist das vielversprechendste Einsatzgebiet jedoch der Smart Packaging Markt. Aktuellen Analysen zufolge wird der globale Bedarf in diesem Bereich von 26 Millionen Euro (2012) bis 2022 auf 1,51 Milliarden Euro wachsen. Gleichzeitig haben die Transistoren aus Papier das Potenzial, eine neue Nische auf dem lukrativen Markt für Halbleiter einzunehmen. Dort wird das Marktvolumen auf 4,21 Milliarden Euro (2014) geschätzt. Dies könnte sich bis 2021 auf 10,56 Milliarden Euro mehr als verdoppeln.

Elvira Fortunato ist seit 1998 Leiterin des Instituts für Nanomaterialien, Nanofabrikation und Nanomodellierung am CENIMAT, dem Forschungsinstitut für Materialwissenschaft, an der Neuen Universität von Lissabon (UNL). Dort forscht sie gemeinsam mit ihrem Ehemann und ihrem Team an den Einsatzmöglichkeiten von anorganischen Oxiden in der Elektronik. Nach ihrem PhD in Mikroelektronik und Optoelektronik an der UNL 1995 forschte Fortunato weiter an anorganischen Oxiden in der Materialwissenschaft - heute gilt sie als Pionierin in diesem Bereich.

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