Chalmersforskare utvecklar energisnål böjbar färgskärm

2018-03-01 06:00  

Forskare vid Chalmers får 30,7 miljoner kronor för att utveckla en tunn, energisnål och böjbar färgskärm, som ska funka bra även i solsken. "Nu kan vi satsa stort", säger projektledaren Andreas Dahlin.

Det hela började av en slump runt år 2015. Chalmersforskaren Andreas Dahlin, docent i kemi och kemiteknik, jobbade med färgade, nanometertunna metallskikt, som skulle användas för att utveckla nya sensorer. Hans doktorand upptäckte i försök vid Linköpings universitet att ytan med hjälp av ledande polymerer kunde ändra färg starkt genom elektrisk kontroll. Det blev upphovet till idén att utveckla ett energieffektivt, tunt och böjbart elektroniskt papper i färg, som inte skickar ut något eget ljus utan bara reflekterar det från andra ljuskällor.

– De skärmar som används i dag och skickar ut ljus är så effektiva de kan bli. Det krävs en viss mängd ljus för att vi ska kunna se det som visas, och det kräver en avsevärd mängd energi och ström, framför allt när man är utomhus och det är ljust. Genom att ha en skärm som reflekterar ljus blir strömförbrukningen nästan noll. Att spara energi är den stora drivkraften för mig, säger Andreas Dahlin.

Upptäckten resulterade i en publicerad studie i tidskriften Advanced Materials hösten 2016. Efter det har forskargruppen inte kunnat jobba vidare med projektet i någon större utsträckning. Det har saknats pengar. Men i februari i år meddelade Stiftelsen för strategisk forskning att den betalar ut 30,7 miljoner kronor till projektet, som en del i stiftelsens satsning på nya material som ska ge miljövänligare och effektivare energisystem. Projektet sker i samarbete med gruppen för organisk elektronik i Linköping.

– Nu kan vi satsa stort. Vi kommer att kunna testa nya idéer och nya spår, men vi kommer fortfarande att arbeta med nanostrukturer i metaller och ledande polymerer, berättar Andreas Dahlin.

I tidigare försök innehöll skärmen både silver och ett tunt skikt av guld med små hål i, som när det träffas av ljus från omgivningen reflekterar olika färger. Det är samma fenomen som ligger bakom de klara färger som syns i gamla kyrkfönster och annat antikt dekorativt glas, som ofta innehåller nanopartiklar av metaller. Idén med projektet är därför i någon mening inte helt ny, men i dag finns det mycket bättre tekniker för att kontrollera vilka färger som uppvisas, och en bättre förståelse för den bakomliggande fysiken.

Dahlin: "Ska stänga in aluminium och koppar"

Strukturer i guld och silver kan bli dyrt i skolskalig produktion. Under 2017 började forskarna därför göra försök med billigare metaller, aluminium och koppar, som ska klara färgåtergivningen lika bra. Dock är de inte lika stabila.

– Vi ska jobba mer med att stänga in aluminium och koppar för att undvika nedbrytande kemiska reaktioner. Vi vill också testa andra strukturer, så som nanopartiklar på en yta, i stället för att göra hål i tunna skikt. Sedan vill vi göra försök med gula, magenta- och cyanfärgade ytor i stället för röda, gröna och blå, för att skärmen ska kunna reflektera mer ljus, så vi kan förbättra bildkvaliteten, berättar Andreas Dahlin.

Ett krav för att få pengar från Stiftelsen för strategisk forskning var att projektet ska visa hög potential för applikationer om 5–15 år. Var den böjbara skärmen hamnar i det tidsspannet vågar Andreas Dahlin inte säga. Men blir det kommersiella skärmar av tekniken tror han att de kommer att finnas bland annat på offentliga platser, till exempel tågstationer och flygplatser.

– Där skulle man få bra synlighet och samtidigt minska strömförbrukningen. Sen fungerar elektroniska läsare, så som Amazons Kindle, bra i svartvitt, men om man kan skapa en sådan i färg då blir det också en möjlig tillämpning.

Nio forskare får 300 miljoner

Stiftelsen för strategisk forskning delar ut nästan 300 miljoner kronor till nio forskare som ska ta fram nya material för mer effektiva och hållbara energisystem. Förutom Andreas Dahlin är det bland andra Johanna Rosén vid Linköpings universitet, som får 33,7 miljoner kronor för att utveckla nya tvådimensionella material för energilagring, och Olle Eriksson vid Uppsala universitet som får 30,1 miljoner kronor för att utveckla magnetiska material för ett hållbart Sverige.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt