Forschung: Kabel mit Selbstheileigenschaft ist extrem dehnbar


Kabel - North Carolina State University

Eine Art selbstheilendes Kabel haben nun Forscher der North Carolina State University entwickelt. Für die Außenhaut wird ein spezielles Polymer verwendet, als Leiter kommt eine flüssige Metalllegierung zum Einsatz.

In einer Demonstration führte man vor, dass selbst nach einem Zerschneiden des Kabels sich dieses wieder zusammenstecken lässt. Dies stellt natürlich einen Extremfall dar, insbesondere die hohe Dehnbarkeit macht diese Art von Kabel aber interessant.

Man könne sich vorstellen, dass diese extrem dehnbaren Kabel bei Technologien zur Anwendung kommen, die in sehr belastender Umgebung eingesetzt werden. Einer der beteiligten Forscher, Michael Dickey, zeigt sich von dem Potenzial dieser Erfindung überzeugt.

Für die Entwicklung setze man als Basis ein selbstheilendes Polymer ein, dieses bildet die Isolierschicht des Kabels. In diesem Polymer haben die Forscher mit festen Drähten einen winzigen Tunnel eingearbeitet, die in der Fachsprache auch als mikrofluidische Kanäle bezeichnet werden.

Danach füllte man diesen Tunnel mit einer flüssigen Indium-Gallium-Legierung, die als Stromleiter fungiert. Durch diesen Aufbau ist das Kabel sehr elastisch, beschreiben es die Forscher.

Mit Blick auf die "Selbstheilung" ist es so, dass wenn ein solches Kabel an- oder durchgeschnitten wird, das Flüssigmetal oxidiert und eine Schicht bildet, die ein Auslaufen der Legierung verhindert.

Ein durchgeschnittenes Kabel kann so wieder zusammengesteckt werden. Führt man ein durchgeschnittenes Kabel und kommen dementsprechend beide Enden zusammen, verbindet sich das Flüssigmetall wieder, in der Polymerhülle formieren sich die molekularen Verbindungen neu.

Nach kurzer Zeit ist das Kabel wieder zusammengewachsen. Auch was die Dehnbarkeit angeht, ist dieses Kabel durchaus neuartig in seiner Beschaffung. Den Angaben der Forscher zufolge, kann das Kabel auf die achtfache Länge gedehnt werden, ohne dabei Schaden zu nehmen.

Dadurch ist etwa auch ein Einsatz im Bereich Kopfhörer oder Ladekabel denkbar. Durch die hohe Dehnbarkeit soll die Leitfähigkeit nicht abnehmen, was etwa bei anderen dehnbaren Drähten der Fall ist. Solche Kabel ermöglichen es, komplexere Schaltkreise zu schaffen und bestehende Schaltungen nur mit einer Schere neu zu verdrahten, erklärt der Forscher Michael Dickey.

  
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