PDLC-Technologie: Was ist das und wie funktioniert sie?

26 - 02 - 2021

Umgangssprachlich wird sie einfach Smart-Folie genannt, der technische Begriff dafür ist Polymer Dispersed Liquid Crystal.

PDLC-Technologie für intelligentes Glas

Mit diesem innovativen Produkt können Flächen aus Glas und anderen transparenten Materialien vielseitiger und zweckmäßiger genutzt werden.

Transparente Fenster und Türen in Büros und Wohnumgebungen können für mehr Privatsphäre auf Tastendruck eine matte Optik bekommen, sodass sie wie Milchglas wirken. 
Was ist Polymer Dispersed Liquid Crystal?

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über:
1. die Geschichte
2. die wissenschaftlichen Aspekte 
3. die PDLC-Technologie
4. die Einsatzmöglichkeiten für PDLC

1. Die Geschichte
PDLC-Technologie wurde in den 1980er-Jahren in den USA entwickelt.
Seit mehr als 20 Jahren entwickelt Innoptec in Italien auf industrieller Basis diese Technologie für intelligentes Glas. Die elektrooptischen Flüssigkristall-Folien werden am Unternehmenssitz in Rovereto im Trentino entwickelt, produziert und verkauft.

2. Die wissenschaftlichen Aspekte
Für ein besseres Verständnis der PDLC-Technologie ist ein kleiner Exkurs in die Wissenschaft erforderlich.
Es gibt Substanzen, die einerseits flüssig sind, andererseits aber auch richtungsabhängige physikalische Eigenschaften aufweisen, wie Festkörper. Festkörper bedeutet, dass ein Körper eine feste Form und ein festes Volumen mit entsprechender Anordnung und Ausrichtung der Moleküle hat. Im flüssigen Zustand haben Körper ebenfalls ein bestimmtes Volumen, aber ihre Form passt sich der des Behälters an und die Anordnung der Moleküle ist variabel.
Zu diesen Substanzen zählen auch die nematischen Flüssigkristalle, die die Funktion dieses Produkts ermöglichen.

3. Die PDLC-Technologie
Die von Innoptec verwendeten Moleküle nematischer Flüssigkristalle haben überdies weitere spezifische Eigenschaften:
> Sie haben eine zylindrische oder ellipsoidische Form (eine der drei Achsen unterscheidet sich von den beiden anderen). Diese Form bedingt auch das anisotrope Verhalten dieser Materialien in Bezug auf verschiedene physikalische Eigenschaften (optisch, elektrisch, mechanisch usw.).
> Ihre Ausrichtung ist elektrisch veränderbar.

Die PDLC-Technologie nutzt diese Eigenschaften. Dabei werden die Flüssigkristall-Moleküle in Mikrotropfen eingeschlossen und diese Mikrotropfen wiederum in einem Polymer-Verbundstoff verteilt, der als Schicht zwischen zwei Polyesterfolien eingearbeitet wird. Die Trägerfolien sind aufgrund einer Spezialbehandlung leitfähig. Bei Aktivierung eines elektrischen Feldes ändern die Moleküle die optischen Eigenschaften der Folie bei Lichteinfall.
Durch die Aktivierung des elektrischen Feldes werden die Flüssigkristall-Moleküle geordnet ausgerichtet.
Auf diese Weise kann das Licht die Folie ungehindert durchdringen (ohne Lichtstreuung durch die Moleküle), sodass wir sie als transparent wahrnehmen. Aus dieser Perspektive verhält sich PDLC-Folie wie ein Filter, der elektrisch gesteuert eine Trübung verursachen kann.

Wird das elektrische Feld deaktiviert, kehren die Moleküle des Flüssigkristalls in ihren ungeordneten Zustand zurück. Das Licht wird von den Molekülen immer und immer wieder umgelenkt (gestreut), sodass wir das, was sich hinter der Folie befindet, nicht mehr erkennen können (wie bei Milchglas).

4. die Einsatzmöglichkeiten für PDLC
Als Beschichtung für Flächen aus Glas und anderen transparenten Materialien wird die schaltbare Folie mit PDLC-Technologie zu einem intelligenten Helfer, mit dem die Transparenz durch einen einfachen elektrischen Befehl geändert und somit Sichtschutz geschaffen werden kann.

Dafür gibt es zahlreiche Einsatzbereiche, einige basieren auf dem Wunsch, sichtbaren Raum neu zu gestalten oder eine neue Ästhetik zu schaffen, andere auf der Notwendigkeit, Privatsphäre zu gewährleisten.

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