Kleine Teilchen mit leuchtender Zukunft
Neuartige lumineszierende Materialien sollen weltweiten Energiebedarf reduzieren
Leuchtstoffe bilden die Grundlage zahlreicher Anwendungen in unserem täglichen Leben. Sie weiterzuentwickeln, ist Ziel des Projekts „LUMINET“, das die EU im 7. Rahmenprogramm (FP7) mit 3,6 Millionen Euro über vier Jahre fördert. Ein Netzwerk aus 12 Forschungseinrichtungen und Firmen bildet zu diesem Zweck talentierte junge Menschen zu der nächsten Generation führender Experten in diesem Feld aus. Prof. Dr. Anja-Verena Mudring vom Lehrstuhl für Anorganische Chemie 3.0 der Ruhr-Universität koordiniert das Netzwerk.
Wissenschaftler im Labor von Prof. Anja-Verena Mudring erforschen neuartige lumineszierende Materialien.
© Marion Nelle
Lumineszierende Materialien sind Schlüsseltechnologie der nächsten Generation
Die Europäische Kommission benannte lumineszierende Materialien als eine Schlüsseltechnologie der nächsten Generation. Leuchtstoffe kommen zum Beispiel in Ampeln, Computerbildschirmen, Smartphones und Tablets, Euro-Banknoten, medizinische Geräten sowie in Filmen für Röntgenaufnahmen und in Leuchtmitteln vor. „Weltweit verbraucht alleine die Beleuchtung einen großen Teil der elektrischen Energie, etwa 20 Prozent“, sagt Anja-Verena Mudring. „Es könnten bis zu 50 Kernkraftwerke ersatzlos vom Netz genommen werden, wenn alle Glühlampen durch effiziente Energiesparlampen oder LEDs ausgetauscht würden – wie bereits in der EU, in Australien und weiteren Ländern eingeleitet wurde.“ Forscher und Politiker gehen davon aus, die wirtschaftliche und soziale Bedeutung von lumineszierenden Materialien werde weiter an Bedeutung gewinnen. Dabei spielen Ressourcenmanagement und Umweltverträglichkeit eine entscheidende Rolle.
Den Bedarf an Seltenen Erden minimieren
Viele Leuchtstoffe basieren auf Seltenen Erden, wie etwa Europium oder Terbium. Seit China die Ausfuhr der Seltenen Erden limitiert hat, sind die Preise für diese wertvollen Rohstoffe stark gestiegen. Daher ist die Suche nach Leuchtstoffen, die mit weniger oder sogar gänzlich ohne Seltene Erden auskommen, ein wichtiges Forschungsthema. Prof. Mudring verwendet ionische Flüssigkeiten, um neuartige Leuchtstoffe herzustellen. Ihr Team produziert kleinste Teilchen von lumineszierenden Materialien und testet sie auf neue Eigenschaften und ihre Anwendbarkeit in Leuchtmitteln und Solarzellen. „Mit ionischen Flüssigkeiten können wir die Struktur von Nanopartikeln gezielt verändern und eine bislang unterreichte Energieeffizienz realisieren“, sagt die Chemikerin. „Es steckt noch viel Potenzial in den kleinen Teilchen, und wir sind zuversichtlich, bald anwendungsreife Materialien vorstellen zu können.“
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