Neues Leuchtmittel 21.10.2014, 10:23 Uhr

Nanotubes verbrauchen kaum noch Strom

Die Tage der Leuchtdiode könnten gezählt sein, wenn es gelingt, eine kostengünstige Produktionstechnik für Lämpchen aus Kohlenstoff und Phosphor herzustellen. Vorbild ist die Kathodenstrahlröhre.

Sparsames Leuchtmittel: Die Nanoröhrchen-Lampe (15x15mm2) aus Japan verbraucht kaum Strom und leuchtet hell.

Sparsames Leuchtmittel: Die Nanoröhrchen-Lampe (15x15mm2) aus Japan verbraucht kaum Strom und leuchtet hell.

Foto: Norihiro Shimoi/Tohoku University

Nanotubes, einst als Wunderwerkstoffe gefeiert, haben enttäuscht. Fast keine der erhofften Produkte ließen sich realisieren. Die winzigen Röhrchen gerieten in Vergessenheit, doch nicht bei Norihiro Shimoi von der japanischen Tohoku Universität. Das hat sich ausgezahlt. Gerade präsentierte er das sparsamste Leuchtmittel der Welt.

Es verbraucht nur Prozent des Stroms, den eine schon als Sparweltmeister angesehene Leuchtdiode schluckt, um genau so viel Licht zu erzeugen. „Unser einfaches Dioden-Panel erreicht schon eine Helligkeit von 60 Lumen pro Watt“, sagt Shimoi. Leuchtdioden schaffen bei gleicher elektrischer Leistung 100, eine organische Leuchtdiode rund 40 Lumen.

Elektronen lassen Phosphor leuchten

Nanotubes oder Nanoröhrchen bestehen aus einem Gitter, dessen Maschen sechseckig sind. In jeder Ecke sitzt ein Kohlenstoffatom. Shimoi lässt diese Röhrchen auf einer elektrisch leitenden Unterlage wachsen. Wenn sie eine ausreichende Höhe haben verschließt er das Röhrchen mit einem Klecks Phosphor. Dieses Material bildet die zweite Elektrode – die erste ist die Unterlage. Legt man an die beiden Elektroden eine Spannung an, schießen aus der Unterlage Elektronen.

Sie treffen das Phosphor, das daraufhin leuchtet. Genau so funktioniert eine Kathodenstrahlröhre, wie sie noch in alten Fernsehgeräten zu finden ist. Damit die Elektronen keine Hindernisse vorfinden und vom Kurs abkommen muss darin ein Vakuum herrschen. Das gilt auch für das neue Leuchtmittel.

Extrem flache Strahler

Die Röhrchen sind nur ein paar Millionstel Millimeter hoch, sodass die neuen Leuchtmittel extrem dünn sind. LEDs wirken daneben fast klobig. Dass die Nanostrahler, die aus tausenden nebeneinander angeordneten Nanotubes bestehen, nicht gleich den Beleuchtungsmarkt erobern liegt daran, dass es bisher nur im Labor gelingt, sie herzustellen. Eine kostengünstige Produktionstechnik muss noch entwickelt werden.

„Diese Leuchten bieten ganz neue Ansätze für unser Leben mit Licht. Sie können zudem dazu beitragen, die Kohlendioxid-Emissionen auf der Erde zu verringern“, so Shimoi. Nach seiner Ansicht hat die Nanoröhrchen-Flachleuchte das Potenzial für eine ganz neue Generation von extrem sparsamen Leuchtmitteln, um eines Tages die LEDs abzulösen. Genau das ist auch die Absicht der Entwickler von organischen Leuchtdioden, die beispielsweise von Osram und Philips schon in Kleinserie gefertigt werden.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Themen im Artikel

Stellenangebote im Bereich Forschung & Entwicklung

Langmatz GmbH-Firmenlogo
Langmatz GmbH Entwicklungsingenieur (m/w/d) Garmisch-Partenkirchen
BEBIG Medical GmbH-Firmenlogo
BEBIG Medical GmbH Entwicklungsingenieure (m/w/d) in der Medizintechnik Berlin-Buch
JUMO GmbH & Co. KG-Firmenlogo
JUMO GmbH & Co. KG Technischer Projektleiter in der Entwicklung (m/w/d) Fulda
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Antriebs- und Stromrichtertechnik von Magnetbahnen Sengenthal bei Neumarkt in der Oberpfalz
Capgemini Engineering-Firmenlogo
Capgemini Engineering Systemingenieur Hochvolt Systementwicklung Elektromobilität (m/w/d) München
Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik-Firmenlogo
Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Technischer Senior Projektleiter (m/w/d) im Bereich industrielle Messtechnik Sindelfingen
ABL GmbH-Firmenlogo
ABL GmbH Ingenieur (m/w/d) Vorentwicklung Lauf / Pegnitz
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH-Firmenlogo
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH Systemingenieur Avionik / Systems Engineer Avionics (gn) Fürstenfeldbruck bei München
Airbus-Firmenlogo
Airbus Program Certification Engineering (d/m/f) Manching
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH-Firmenlogo
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Development Engineer Hardware (m/w/d) Schwieberdingen

Alle Forschung & Entwicklung Jobs

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.