Stoff aus Gummi und Metall macht Geräte elastisch

Pittsburgh (pte005/15.02.2017/06:15) - Forscher der Carnegie Mellon University http://cmu.edu haben ein thermisch leitendes Gummimaterial entwickelt, das auch einen Durchbruch für die Entwicklung von dehnbaren Maschinen und elektronischen Teilen bringen kann. Das neue Material erzeugt eine von den Forschern nicht vorhergesehene Kombination aus metallähnlicher thermischer Leitbarkeit und einer Elastizität, die vergleichbar mit organischen Stoffen ist.

Von Wearables bis Soft Robotics

Der neue Stoff lässt sich bis auf das Sechsfache seiner ursprünglichen Länge ausdehnen. "Unsere Kombination aus hoher thermischer Leitfähigkeit und Elastizität wäre ideal für elektronische Wearables und Soft Robotics, die einerseits mechanische Konformität und andererseits elastische Funktionalität brauchen", erklärt Studienautor Carmel Majidi. Er zählt blinkende Materialien für die Verkehrssicherheit oder iPads auf, sich in Geldbörse stecken lassen.

Den möglichen Anwendungsbereichen sind kaum Grenzen gesetzt. Sehr offensichtlich sind sie vor allem bei der Ausrüstung für Sportler sowie in der Sportmedizin - wie zum Beispiel beleuchtete Kleidung für Läufer oder beheizte Sachen im Zuge einer Therapie nach einer Verletzung. Aber auch im Bereich der fortschrittlichen Industrie oder in der Logistik könnte das dehnbare und leitfähige Material seine praxistauglichen Spuren hinterlassen.

Flüssigmetall-Mikrotröpfchen

Die Schlüsselingredienz des neuen Materials sind nichttoxische Flüssigmetall-Mikrotröpfchen. Der Flüssigzustand erlaubt es dem Metall sich mit dem umgebenden Gummi bei Raumtemperatur zu verformen. Wenn der Gummi vorgedehnt wird, formen die Tropfen langgestreckte Leitungen, die die Wärme sehr effizient leiten.

Trotz des Metallanteils ist das neue Material elektrisch isoliert. Um diese neuen Entdeckungen zu demonstrieren, hat das Forscherteam ein LED-Licht auf dem Material befestigt. So konnte eine Sicherheitslampe auf dem Bein eines Läufers installiert werden. Das Material zerstreute die Hitze von der LED-Lampe, welche ansonsten das Bein verbrannt hätte.

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