Polymer Dispersed Liquid Crystal: Technologie, Eigenschaften und Anwendungen
In Kürze
- Technologie: Flüssigkristalle in Polymermatrix – PDLC-Film mit lichtstreuender oder lichtdurchlässiger Wirkung.
- Umschaltbare Transparenz: Schaltbar zwischen opak und transparent durch elektrische Spannung.
- Anwendungen: Architektur, Fahrzeuge, Medizintechnik, Werbung.
- Vorteile & Grenzen: Geräuschlos, nachrüstbar, aber leicht getrübte Transparenz und nicht UV-beständig.
⏱ Geschätzte Lesedauer: 3 Minuten
PDLC steht für “Polymer Dispersed Liquid Crystal” und beschreibt eine elektrochrome Technologie, die auf einer Dispersion von Flüssigkristallen in einem Polymer basiert. Diese Technologie ermöglicht es, Materialien herzustellen, die zwischen einem transparenten und einem lichtstreuenden (milchigen) Zustand umgeschaltet werden können. Besonders bei sogenannten “Smart Windows” oder auch als “Smart Glass” bezeichnet, findet PDLC breite Anwendung.
Ein PDLC-Film besteht typischerweise aus zwei transparenten Substraten, etwa Glas oder Kunststofffolie, zwischen denen eine Schicht aus Polymermatrix eingebettet ist, in der mikroskopisch kleine Flüssigkristalltropfen dispergiert sind. Diese Schicht ist meist nur wenige Mikrometer dick. Im spannungslosen Zustand sind die Flüssigkristalle ungeordnet, wodurch einfallendes Licht gestreut wird und der Film opak erscheint. Wird eine elektrische Spannung angelegt, richten sich die Flüssigkristalle entlang des elektrischen Feldes aus, das Licht kann nahezu ungehindert passieren, und der Film wird transparent.
Technische Kenndaten von PDLC
- Schaltspannung: 30 – 100 V AC
- Reaktionszeit: 10 – 100 ms
- Lichttransmission: bis zu 85 % (transparent)
- Stromverbrauch: ca. 3 – 6 W/m² im eingeschalteten Zustand
- Betriebstemperaturbereich: –20 bis +60 °C
Zu den zentralen Vorteilen von PDLC zählen:
- Schaltbarkeit zwischen transparent und opak
- Schutz der Privatsphäre auf Knopfdruck
- Blockierung von UV- und IR-Strahlung
- Keine mechanischen Komponenten: geräuschlos und wartungsarm
- Nachrüstbar in bestehende Verglasungssysteme
PDLC-Technologie findet in zahlreichen Bereichen Anwendung. In der Architektur kommen die Filme als schaltbare Verglasung in Konferenzräumen, Badezimmern oder Fassadenverglasungen zum Einsatz. Im Fahrzeugbau dienen sie als Trennscheiben oder Sichtschutzfenster. Auch in der Medizintechnik, beispielsweise in Behandlungsräumen, sowie in Design und Werbung (z. B. als Projektionsflächen oder interaktive Displays) ist PDLC verbreitet. Die Kosten für PDLC Folierungen sind in den letzten Jahren deutlich gesunken.
Allerdings gibt es auch Einschränkungen: Die maximale Transparenz im eingeschalteten Zustand ist nicht mit konventionellem Glas vergleichbar, da ein leichter Grauschleier bestehen bleibt. Die UV-Belastung kann langfristig zur Degradation der PDLC-Schicht führen.
Fazit
PDLC ist eine zukunftsweisende Technologie zur Realisierung schaltbarer Verglasungen. Sie bietet flexible Steuerungsmöglichkeiten für Lichtdurchlass und Sichtschutz und wird zunehmend in der Architektur und im Fahrzeugbau eingesetzt, auch wenn technische und wirtschaftliche Herausforderungen bestehen bleiben.
