Es ist das Hauptabfallprodukt der Papierindustrie: Lignin. Dieses Molekül macht 20 bis 30 Prozent von Holz aus und sorgt dafür, dass Bäume stabil und fest sind. Bei der Produktion von Papier bleibt es als Abfall übrig und wird in Bioraffinerien verbrannt. Eine Studie von Forscher*innen der JKU (Leitung: Institut für Physikalische Chemie der JKU; Vorstand: Wittgenstein-Preisträger Univ.-Prof. Niyazi Serdar Sariciftci) sowie der Universitäten in Pisa und Bari (Italien) hat die Struktur des Polymers und seine Fähigkeiten untersucht. Das Ergebnis: Lignin eignet sich für die Herstellung integrierter Transistoren in leichten, flexiblen und transportablen Geräten wie Tablets oder Handys.

Dank dieses Durchbruchs kann Lignin nun als aktives Material in einem Transistor eingesetzt – und so zum Grundstock einer “grünen Elektronik” werden. „Besonders vorteilhaft ist, dass diese Verwendung sofort möglich ist”, erklärt Assistenzprofessor Mihai Irimia-Vladu vom Institut für Physikalische Chemie. „Unsere Studie hat einen Zusammenhang zwischen dem Herstellungsprozess des Lignins und seiner Leistung festgestellt. Das heißt, an den derzeit üblichen Produktionsmethoden muss nichts geändert werden, um Lignin in der Elektronik zu verwenden.”

Günstig, nachhaltig, sofort verfügbar
Die Verwendung von Lignin ermöglicht es nicht nur die Produktionskosten von Elektronik zu senken, sondern auch nachhaltigere Geräte mit geringeren Auswirkungen auf die Umwelt am Ende ihres Lebenszyklus zu produzieren. Irimia-Vladu leitet das Projekt gemeinsam mit Associate Professorin Alessandra Operamolla vom Department für Chemie und Industrielle Chemie der Universität Pisa. Die beiden verfolgen mit ihrer Forschung einen völlig neuen Ansatz. Bisher hatte man versucht, Lignin als Ersatz für Kunststoffe zu verwenden, die aus Erdöl gewonnen werden – mit überschaubarem Erfolg. „Die Verwendung von Lignin bei der Herstellung von Transistoren könnte hingegen die erste konkrete Lösung für die nicht mehr hinnehmbare Verschwendung von Ressourcen sein", betont Irimia-Vladu.

Die Studie wurde bereits im renommierten Magazin „Advanced Sustainable Systems“ veröffentlicht – und sorgt hoffentlich bald für einen verantwortungsbewussteren Umgang mit der Ressource Holz.

Mitglieder der Forschungsgruppe:

Cristian Vlad Irimia, Bilge Kahraman (Gaststudent), Dr. Yasin Kanbur (Gastwissenschaftler), Dr.ⁱⁿ Cigdem Yumusak, Dr. Mateusz Bednorz und Professor Mihai Irimia-Vladu vom Institut für Physikalische Chemie der Johannes Kepler Universität Linz (Österreich); Doktor Rosarita D'Orsi und die Professor*innen Jeannette J. Lucejko und Alessandra Operamolla von der Fakultät für Chemie und Industrielle Chemie der Universität Pisa (Italien) sowie Prof. Francesco Babudri von der Fakultät für Chemie der Universität Bari (Italien).