Forschung Selbstheilende Kabel aus flüssigem Metall

Forscher an der North-Carolina-State-Universität haben ein elastisches, selbstheilendes Kabel entwickelt. Wird es durchtrennt, wächst es allein wieder zusammen.

Mit der Schere durchtrennt, wächst ein an der North-Carolina-State-Universität entwickeltes Kabel innerhalb von zehn Minuten wieder zusammen. Die Kontroll-LED, die zeigt, ob Strom fließt, leuchtet sofort wieder. Möglich macht das ein neues Kabel, das Forscher um Michael Dickey entwickelt haben.

Dabei setzen die Forscher auf einen Kern aus flüssigem Metall in einer kommerziell verfügbaren, selbstheilenden Polymerhülle. Das flüssige Metall soll für gute Leiteigenschaften sorgen, die Polymerhülle macht das Kabel elastisch.

Zunächst haben die Forscher mit einem herkömmlichen Draht dünne Kanäle in das selbstheilende Polymer gedrückt und diese dann mit einer flüssigen Metalllegierung aus Indium und Gallium gefüllt. So entstand ein Draht aus flüssigem Metall in dem elastischen Polymerblock, der mit diesem gedehnt werden kann.

Wird dieses Kabel nun mit einer Schere wie zuvor beschrieben durchtrennt, oxidiert das flüssige Metall und bildet eine Haut, die das Auslaufen der Polymerhülle verhindert. Werden die beiden getrennten Enden wieder zusammengedrückt, stellt das flüssige Metall wieder eine Verbindung her. Das geht sehr schnell. Einige Minuten länger dauert es, bis das Polymer wieder molekulare Bindungen herstellt und so ebenfalls zusammenwächst.

Der Ansatz solle sich aber auch anderweitig nutzen lassen, so Forscher Dickey: Es sei ebenfalls möglich, auf diese Art und Weise komplexe Schaltungen herzustellen und die Schaltung nachträglich mit einer Schere zu verändern, wenn die Enden danach verdreht zusammengesetzt werden.

Ihre Forschungsergebnisse beschreiben die Forscher im Artikel Self-Healing Stretchable Wires for Reconfigurable Circuit Wiring and 3D Microfluidics, der online im Journal Advanced Materials veröffentlicht wurde.