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LED Kontaktlinsen mit erweiterter Funktionalität
Forscher der Universität von Washington haben einen Ersatz für Headup Displays entwickelt. Hierbei befindet sich in einer Kontaktlinse ein winziges Display aus roten und blauen Pixeln das ein scharfes Bild auf der Netzhaut erzeugen soll.
Zukünftige Gebiete in denen diese eingesetzt werden könnten wären Augmented Reality Anwendungen, bei denen Bilder aus der Umgebung mit zusätzlichen Informationen versehen werden, z.B. Servicetechniker die bei Reperaturen Schaltpläne oder Explosionszeichnungen von Bauteilgruppen mit eingeblendet bekommen, ohne lästige Handbücher mit vor Ort nehmen zu müssen.
Die Energie für das Display bezieht es aus einer Antenne die sich in der Nähe der Kontaktlinse befindet. Genause wie das Pixel Array können in die Linse Sensoren eingebaut werden die z.B. den Augeninnendruck messen und auch wieder zur Antenne zurückfunken können. Höchstwahrscheinlich wird sich die Linse wohl nicht als Ersatz für 3D Fernsehbrillen durchsetzen können oder für den Internetjunkie von Interesse sein, der sich die neuesten Facebookmeldungen oder Maileingänge anzeigen lassen will.
Originalartikel New Scientist
OLED-Folien und -Kacheln als Lichtquellen
Forscher versuchen, die komplizierte Produktion von Leuchtmitteln, die auf OLED-Technologie basieren, zu vereinfachen. Denn die Nutzung neuartiger Materialien für Lampen und andere Alltagsgegenstände verspricht eine große Zukunft. von Lars Reppesgaard
Wie eine Pflanze wächst die Lampe in die Höhe. Eine Glühbirne ist nirgends zu sehen. Die Blätter sorgen für strahlendes Licht. Besser gesagt: die millimeterdünnen Beleuchtungsmodule, die auf der Lampe angebracht sind. Sie ist das Ergebnis der Zusammenarbeit des belgischen Leuchtenherstellers Modular Lighting und des niederländischen Elektronikkonzerns Philips, der einen seiner deutschen Standorte in Aachen hat. Dünne Hightech-Kunststofffolien, die unter Strom gesetzt werden, sogenannte organische lichtemittierende Dioden (OLED), ersetzen die Glühbirne. Und wenn es nach ihren Entwicklern geht, soll die Beleuchtungstechnologie in Zukunft überall dort die Regel sein, wo Leuchtmittel benötigt werden.
Anbieter wie Philips oder die Siemens-Tochter Osram setzen darauf, dass bei Beleuchtung der Bedarf an Neuerungen groß ist. Im Vergleich zu Glühbirne oder Neonröhre haben die organischen Leuchtfolien einiges zu bieten, sie sind etwa extrem effizient. “Anders als bei anderen Lichtquellen kann ich hier einhundert Prozent des Lichts nutzen, das erzeugt wird”, erläutert Klaus Meerholz, Professor am Institut für Physikalische Chemie der Universität Köln. 20 Prozent der elektrischen Energie werden heute nach Angaben des Bundesministeriums für Forschung und Bildung weltweit für Beleuchtungszwecke aufgewendet. Der Einsatz innovativer Festkörperlichtquellen, die um ein Vielfaches effizienter sind als Glühlampen, verspricht ein enormes Einsparpotenzial.
In Zukunft: Folien für Tapeten und Wandbilder
OLEDs ermöglichen zudem neue Varianten der Beleuchtung. Sie sind transparent, könnten tagsüber ein Fenster ersetzen und abends für Beleuchtung sorgen. Die flachen Panels lassen sich ohne großen Aufwand in Leuchten, Möbel oder Wände integrieren. Ihr sanftes und blendfreies Licht ähnelt dem Tageslicht. Im Gegensatz zu Halogenlampen, Neonröhren oder Glühlampen können die Leuchtfolien ihr Licht auch über eine größere Fläche abgeben. Deswegen träumen Produktdesigner bereits von Folien, die in allen denkbaren Farben leuchten, fluoreszierenden Tapeten oder interaktiven Wandbildern. Das ist aber Zukunftsmusik. “Die Dünnschichtverkapselung von organischen Schichten auf flexiblen Displays ist prinzipiell machbar, aber noch gibt es kein Material, das auf Dauer stabil genug ist”, sagt Meerholz. Am besten funktioniert die Produktion der Leuchtschichtmodule, wenn die Kohlenstoffringstrukturen, aus denen die Halbleiterlagen bestehen, auf starre Kacheln aufgebracht werden, auch wenn diese nur äußerst dünn sind.
Hersteller wie Sony, LG Electronics oder Samsung nutzen die Technologie vor allem, um ultrascharfe und leuchtstarke Bildschirme zu bauen. Zum einen lassen sich so Fernseher herstellen, die um einiges schlanker sind als derzeit gängige Geräte. Zum anderen winkt mit Smartphone-Displays ein Riesengeschäft.
Viele Schichten, zig Materialien, wenige Nanometer
Dazu müssen sich OLED-Beleuchtungen erst noch entwickeln – und zwar nicht nur, weil die Leuchtfolie zum Zerknüllen auf sich warten lässt. Auch die Produktion von starren OLEDs ist kompliziert. Auf weniger als ein Millimeter dünne Glassubstrate, die mit einer transparenten, elektrisch leitenden Kontaktschicht versehen sind, werden nacheinander die einzelnen, meist auf Kohlenstoff basierenden Substanzen aufgedampft. Am Ende versehen die Ingenieure die OLED mit einer Glaskappe, um die Kunststoffschichten vor Sauerstoff und Feuchtigkeit zu schützen. “Für eine Leuchte dampfen wir 15 Schichten auf, die aus 18 bis 20 Materialien bestehen”, erläutert Dietrich Bertram, Geschäftsführer der Global Business Unit OLED bei Philips: “Trotzdem sind die Schichtstapel nur 100 Nanometer dünn.” Wie Computerchips werden die OLEDs in Reinräumen produziert. Jedes kleinste Staubkörnchen könnte beim Beschichten die Kohlenstoffringstrukturen, aus denen die Halbleiterlagen bestehen, zerstören.
Trotzdem dürfen die OLED-Kacheln nicht teuer sein, weil die Preise für Leuchtmittel knapp kalkuliert werden müssen. “Klassische Glühbirnen sind eben extrem billig”, sagt Bertram. Deshalb versucht die Branche fieberhaft, immer bessere organische Verbindungen zu finden, die das Erzeugen von immer stabileren und kompakteren Schichten für die Module in großen Mengen ermöglichen.
Konzerne arbeiten an der Eleganz
Zugleich arbeiten die Produzenten an Lösungen, mit denen sich die neuartigen Leuchtmittel möglichst einfach in die Produktwelt integrieren lassen, die den Verbrauchern bereits bekannt ist. Ein Beispiel sind von Philips entwickelte OLED-Kacheln, die mit 230-Volt-Wechselstrom funktionieren und direkt an die heimische Steckdose angeschlossen werden können. “Eigentlich sind die OLEDs Niedrigspannungsbauteile, die mit Gleichstrom arbeiten”, sagt Bertram: “Also muss man immer irgendwo einen Trafo unterbringen. Das beeinträchtigt natürlich die Eleganz eines solchen Produkts.” Auch solche Innovationen sind nötig, damit sich die OLEDs als Leuchtmittel in der Breite durchsetzen. Philips hat in Aachen ein Designzentrum ins Leben gerufen: Im vorigen Sommer startete Lumiblade Creative Lab in einer ehemaligen Bildröhrenfabrik. Hier stehen Elektronik- und Materialien-Know-how zur Verfügung, um Designer bei der Anwendungsentwicklung für OLED-basierte Leuchten und andere Produkte zu unterstützen.
Lampen, die mithilfe von OLED leuchten, sind für Meerholz nur der Anfang. Mit Philips und dem Chemiekonzern Merck arbeitet sein Team an der Uni daran, nicht nur leuchtende Kacheln und Folien herzustellen. Ihr Ziel sind dreidimensionale Bauteile, die leuchten. “Hier reden wir nicht mehr über Displays, sondern zum Beispiel über Rückleuchten für Automobile”, sagt Meerholz. Die Form der Spritzgussteile am Auto ist in der Regel willkürlich und orientiert sich am Design. Einfach eine Folie über sie zu legen, ist unmöglich. “Dafür braucht man eine wirkliche 3-D-Form”, sagt Meerholz: “Das ist der eigentliche Zukunftsmarkt für diese Technologie.
Originalartikel: Finacial Times Deutschland
Schlagwörter: Design, LED, Lichtlabor, OLED
LED Lampe im TRON Style
Inspiriert vom Film TRON und seinem futuristischen Design möchte ich euch eine schöne farbwechselnde Lampe für zuhause zum Selberbauen vorstellen.
Wirklich viel Zeit und Material ist dafür nicht nötig. Ihr benötigt dafür ein paar Plexiglasplatten, Kleber, eine Lampenhalterung und bevorzugterweise eine LED Leuchte für das Licht. Dazu noch etwas Werkzeug zum Übertragen und Ausschneiden des Designs auf eine reflektierende Folie die auf die Innenseiten des Kubus geklebt werden und damit der Lampe den richtigen technischen Pfiff geben.
Eine genaue Auflistung aller benötigten Materialien und der Vorgehensweise beim Bau, zeigt Euch auch ein Video auf meiner Fundseite: Instructables
Viel Spaß beim Selberbauen!
LED-Licht als Datenautobahn
Sie sind im Kommen: die energiesparenden Leuchtdioden, kurz LEDs. Wenn es nach Forschern des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts in Berlin geht, sollen die aber nicht nur Erleuchtung bringen. Sie sind ein alternativer Weg für Daten – ohne Funk und Kabel.
Wenn es um die Suche nach neuen Datenübertragungswegen geht, ist den Forschern um Klaus-Dieter Langer ein Licht aufgegangen. Sie wollen LEDs zu Datensendern machen. Visible Light Communication, kurz VLC, heißt die neue Übertragungstechnik. Eine Lichtquelle soll dabei die Daten zum Fließen bringen.
Schon länger werden LEDs bei der Datenübertragung eingesetzt: in CD-Spielern oder bei Verstärkern. Forscher wie Klaus-Dieter Langer wollen nun aber das Licht auch als Alternative für Funkverbindungen einsetzen. Durch eine Lampe mit Leuchtdioden kann zum Beispiel im Labor ein Film auf den Computer übertragen werden.
Schneller als das Auge
Das Grundprinzip der Datenübertragung ist schneller als das Auge: Denn die Datencodes, die langen 1001110-Kombinationen, werden durch einfaches “Ein” und “Aus” der LED-Leuchten in rasender Geschwindigkeit übertragen. Optisch flackert das Licht zwar nicht, aber ein Empfänger mit einer Fotodiode kann den Datenrhythmus registrieren und wandelt Licht in elektrische Impulse um – Übertragung gelungen, der Film läuft. Im Labor vom Heinrich-Hertz-Institut ist der Empfänger bisher ein kleines Kästchen, das mit dem Computer verbunden ist.
Mit Lichtmorsecode 500 Megabit in der Sekunde
Tücken bietet zwar auf dem Weg in die Anwendung noch das angenehme weiße Leuchten der normalen LEDs an der Decke. Denn die Schicht, die das eigentlich blaue LED-Licht weiß macht, behindert einen genauen Morsecode. Aber auch hier haben die Forscher einen Trick: Eine blaue Linse filtert im Empfänger das richtige Licht. Und durch eine Abstufung der Lichthelligkeit lassen sich noch mehr Daten im Lichtstrahl übertragen. Bisheriger Rekord des Instituts in Zusammenarbeit mit der Forschungsabteilung der Firma Siemens: 500 Megabit pro Sekunde.
Einsatz im OP
Noch sind Sendetechnik und Empfänger klobig. Und auch die Kommunikation läuft bisher einseitig, denn der Empfänger kann gleichzeitig noch nicht senden, VCL arbeitet also noch nicht richtig wie WLAN. Der Lichtstrahl als Datenüberträger könnte aber eine gute Alternative gerade dort sein, wo Funkverbindungen Probleme machen, im Operationssaal zum Beispiel. Auch der Elektro-Smog bleibt auf dem Lichtweg aus. Und die Gefahr, dass jemand die Datenwege anzapft? Ohne Sichtkontakt wird das fast unmöglich.
Aber genau darin besteht auch das Problem, im Sichtkontakt: Denn ohne Licht gibt es keine Daten. Und auch, wenn man durch großflächige LED-Anlagen in Deckenlampen verhindern kann, dass der Film durch eine Hand vor dem Lichtstrahl ausgeht, die Übertragung bleibt wohl etwas für geschlossene Räume oder offene Strecken.
Originalartikel BR-online
Schlagwörter: innovativ, LED, Lichtlabor
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