Überschall-Spray ermöglicht biegsame Elektronik

Forscher der Korea University haben zusammen mit Kollegen der University of Illinois einen neuen ultradünnen und zugleich flexiblen Film entwickelt, der nicht nur äußerst billig herzustellen, sondern auch ein hervorragender Leiter für elektrischen Strom ist. [...]

Der neue Film lässt sich sehr vielseitig einsetzen. (c) Korea Universität / S.K. Yoon
Der neue Film lässt sich sehr vielseitig einsetzen.

Durch seine Biegsamkeit und seine Robustheit kann das neue Material auch in einer Reihe von Anwendungen – wie bei Wearables, flexiblen Displays und Solarzellen oder als elektronische Haut – zum Einsatz kommen. Der Film aus Silber-Nanodrähten wird durch das Besprühen mit Nanodraht-Partikeln via Überschallgeschwindigkeit über eine winzige Spritzdrüse aufgetragen.
Durch die Konvertierung der kinetischen Energie in Hitze verschmelzen die Nanodrähte miteinander. „Die ideale Geschwindigkeit ist 400 Meter pro Sekunde“, verdeutlicht Studienautor Alexander Yarin. Wenn die Energie zu hoch ist, werden die Drähte zerrissen, wenn sie wiederum zu niedrig ausfällt, ist nicht genug Hitze vorhanden, um die Drähte miteinander zu verschmelzen“, fügt Yarin hinzu. Das Ergebnis ist ein Film, der fast die elektrische Leitfähigkeit einer Silberplatte und die Transparenz von Glas aufweist.
Um Faktor sieben ausdehnbar
Die Forscher haben die Nanodrähte in flexible Plastikfilme sowie dreidimensionale Objekte verändert. Der transparente Film lässt sich wiederholt biegen und bis um den Faktor sieben seiner ursprünglichen Länge dehnen, ohne seine Eigenschaften zu verändern. Zuvor hatten schon die Forscher einen transparenten und leitenden Film entwickelt, indem sie verworrenes Nanofiber mit Kupfer galvanisierten.
Verglichen mit dem neuen Silber-Nanodraht-Film ist diese Technologie besser skalierbar und daher für die industrielle Produktion geeignet, erklären die Wissenschaftler abschließend. „Es ist einfacher in großen Mengen herzustellen, da es sich hierbei um einen einstufigen und nicht wie beim Silbernanodraht um einen zweistufigen Prozess handelt“, präzisiert Yarin.

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