Mehr als ein Stück Plastik

Die meisten intelligenten Beschattungstechnologien, die in Japan und den Vereinigten Staaten intensiv entwickelt werden, verlassen sich auf teure Prozesse und sind in den meisten Fällen nur mit Glassubstraten kompatibel. Allerdings haben Flugzeuge Kunststofffenster, um wichtige Gewichtseinsparungen zu erzielen.

Das EU-finanzierte Projekt IN-LIGHT ("Innovative bifunctional aircraft window for lighting control to enhance passenger comfort") entwickelt ein neues wirtschaftliches Konzept auf der Basis von Elektrochromie und transparenten organischen Leuchtdioden (TOLED)-Technologie.

Elektrochromie bezeichnet die Fähigkeit zur reversiblen Farbänderung in Reaktion auf eine kleine Gleichspannung. Die Verwendung von elektrochromer (EC) Technologie ermöglicht es Passagieren, die Durchlässigkeit von Wärme und Licht zu steuern, indem sie die Farbe des Fensters ändern, während es gleichzeitig transparent bleibt. Das Dioden-Beleuchtungssystem ist auch vom Passagier steuerbar und soll ein Umgebungslicht mit neuartigen ästhetischen Effekte liefern.

Die Kombination der Technologien wird einen bedeutenden Durchbruch im Bereich der intelligenten Beschattung darstellen. Dazu gehören reduzierte Herstellungskosten, Verträglichkeit mit Kunststoffsubstraten, verbesserte Energieeffizienz und Leistung sowie eine verbesserte Schaltgeschwindigkeit und längere Lebensdauer.

Nanostrukturierte Halbleiterschichten mit verankerten Chromophoren bilden die Basis für die EC-Technologie. Nanostrukturierte Schichten werden in der Regel mithilfe eines Sinterprozesses aufgetragen, der hohe Temperaturen erfordert, die sowohl die Herstellungskosten erhöhen als auch eine Kompatibilität mit Kunststoffsubstraten verhindern.

Das IN-LIGHT-Flugzeugfenster aus elektrochromem Hochleistungskunststoff nutzt modifizierte transparente nanostrukturierte Elektroden, die bei niedrigen Temperaturen verarbeitet werden. Weitere Kosteneinsparungen werden durch die Verwendung von im Handel erhältlichen OLED-Materialien erreicht.

EC- und TOLED-Prototypen im kleinen Maßstab wurden bereits getestet und eine zweite Reihe von Tests ist derzeit im Gange. Die Wissenschaftler skalieren die Produktion jetzt hoch und vor kurzem wurden auf einer Pilotlinie mittels Rolle-zu-Rolle-Montage EC-Geräte und TOLED-Stapel mit einer Größe von bis zu 15 cm x 30 cm hergestellt. Zurzeit werden die Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsaspekte der Materialien und Prozesse getestet.

IN-LIGHT wird einen wichtigen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit der EU-Luftfahrtindustrie leisten. Neuartige Produkte und Produktionsprozesse werden zu einer kostengünstigeren und leistungsfähigeren intelligenten Beschattung und dimmbaren Flugzeugfenstern führen und so den Passagierkomfort verbessern. Darüber hinaus stellen die EC-Formulierungen auf Basis von Nanopartikeln einen bedeutenden technologischen Durchbruch dar. Sie werden den Einsatz von EC-Technologie für Kunststoff bei einer Vielzahl von Anwendungen in einem breiten Spektrum von Industriezweigen fördern.