Lineares Dehnen des Metall-Polymer-Systems – 4000-fach beschleunigt
Die noch in den Kinderschuhen steckende flexible elektronische Technologie könnte die Tür zu neuen und aufregenden Produkten wie biegsamen Batterien, flexiblen Displays, vernetzten Stoffen und Roboterhäuten öffnen. Pioniere auf diesem Gebiet hatten aufgrund der Einschränkungen in der Metallurgie Schwierigkeiten, die Geräte ihrer Träume zu bauen. Sie konnten das Metall einfach nicht weit genug dehnen und dünn genug machen, um in ihr Produkt zu passen und trotzdem Strom zu leiten. Die Hersteller haben einen Workaround mit winzigen Metallfedern entwickelt, die jedoch schwer zu handhaben sind mit, weil sie sperrig sind und mehr Strom und größere Batterien benötigen, um Strom zu leiten effizient. „Die Schaltung erfordert letztendlich eine Menge Platz und sperrige Batterien“, sagte Panat.
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Forscher haben mit Schaltkreisen aus Gold und Kupfer experimentiert, allerdings mit suboptimalen Ergebnissen. Gold dehnt sich besser als andere Materialien, ist aber zu teuer, um es in großem Maßstab zu verwenden. Kupfer wird bereits in Stromkreisen verwendet, wird jedoch bereits bei einer Dehnung von 30 Prozent spröde. Die Forscher der Washington State University entschieden sich für Indium, ein weiches und formbares Metall, das bereits in der Elektronik verwendet wird. Bei der Bindung an eine Kunststoffschicht konnten die Forscher den Metallfilm auf mehr als das Doppelte seiner ursprünglichen Länge dehnen, ohne zu brechen. Möglicherweise gelang es ihnen, das Metall noch weiter zu dehnen, aber die Kunststoffschicht brach und das Experiment endete.
Panat ist von seiner Entdeckung begeistert und stellt fest, dass sie „eine Quantenverbesserung bei dehnbarer Elektronik und tragbaren Geräten darstellt“. Das Team plant, das zu untersuchen Eigenschaften des Metalls weiter zu entwickeln, in der Hoffnung, das Verfahren eines Tages kommerzialisieren zu können, damit es effektiv bei der Herstellung flexibler Elektronik eingesetzt werden kann.
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