Graphen und Silberdraht: Erster Schritt zu Google Glass in Kontaktlinsen

Eine Forschergruppe am Ulsan National Institute of Science and Technology in Südkorea hat mit Hilfe eines Geflechts aus Graphen und Silbernanodraht eine normale, weiche Kontaktlinse mit einer Leuchtdiode versehen. Probleme beim Tragen verursacht diese Linse zumindest im Tierversuch nicht. Das dafür auserkorene Kaninchen, dessen Augen mit denen eines Menschen vergleichbar sind, zeigte auch nach 5 Stunden keine Irritationen.

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Jang-Ung Park (Bild: Unist)

Die flexible Verdrahtung, die die Gruppe unter der Leitung des Chemikers Jang-Ung Park entwickelt hat, versperrt dem Benutzer der Kontaktlinse die Sicht nicht. Sie ist so dünn, dass sie durchsichtig erscheint.

Es gab bereits in der Vergangenheit Versuche, Kontaktlinsen mit Elektronik auszustatten, jedoch wurden dabei undurchsichtige Verdrahtungen und harte Linsen eingesetzt. Das transparente und dennoch gut leitende Material, das für die Verdrahtung notwendig war, haben die Forscher aus Graphen und Nanosilberdraht im Sandwich-Verfahren hergestellt. Der elektrische Widerstand dieser Bauweise dieses Verbundwerkstoffes ist niedriger als der der Einzelmaterialien, behaupten die Forscher. Bei Samsung wurde die Kontaktlinse mit diesem Leitmaterial bei niedrigen Temperaturen beschichtet. Dabei werden flüssige Lösungen der Nanomaterialien auf eine sich drehende Oberfläche aufgetragen und danach die LED aufgesetzt.

Damit besitzt das Display allerdings erst ein einzelnes Pixel. Bis zu einem Mikrodisplay direkt auf der Kontaktlinse ist es somit noch ein weiter Weg. Aber auch für Sensoren, die direkt in die Kontaktlinse eingebaut werden, ist die Technik interessant: So könnte der Tränenfilm untersucht werden. Die Wissenschaftler haben über ihre Arbeit einen Aufsatz mit dem Titel "High-Performance, Transparent, and Stretchable Electrodes Using Graphene-Metal Nanowire Hybrid Structures" in der Fachzeitschrift Nanoletters veröffentlicht.

An Kontaktlinsen-Displays wird seit Jahren geforscht

Forscher der Universität Gent in Belgien haben Ende 2012 bereits ein Display in einer Kontaktlinse untergebracht, das bei Bedarf wie eine Sonnenbrille arbeitet und den Lichteinfall reduzieren kann. Die Linse basiert auf der Flüssigkristalltechnik.

Im November 2012 hatten US-Wissenschaftler ein Display, das drahtlos mit Strom versorgt wird, in eine Kontaktlinse integriert. Tests haben gezeigt, dass das System das Auge nicht schädigt. Auch hier ist bislang nur eine einzelne LED eingebaut. Die Schaltkreise sind bei diesem System allerdings gut sichtbar. In die Kontaktlinse sind ein Chip, eine etwa fünf Millimeter lange Antenne sowie eine Leuchtdiode (LED) integriert, die das Bild erzeugen. Daten und Energie werden drahtlos übertragen.

2008 stellten Forscher der Universität Kalifornien eine Kontaktlinse vor, die den Augeninnendruck misst. Auch hier ist die Verdrahtung unübersehbar.