Flüssigmetall stoppt Gase und Feuchtigkeit
Legierung aus Gallium und Indium als ideales Verpackungsmaterial für hochwertige Elektronik
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Funktionstest der flexiblen Folie aus flüssigem Metall (Foto: Michael Dickey, ncsu.edu) |
Raleigh (pte002/06.02.2023/06:05)
Erstmals haben Forscher der North Carolina State University eine elastische Folie entwickelt, die weder Flüssigkeiten noch Gase passieren lässt. Laut Wissenschaftler Michael Dickey ließe sich dies als ideales Verpackungsmaterial für hochwertige elektronische Geräte nutzen, die empfindlich auf äußere Einflüsse reagieren.
Zwei Eigenschaften vereint
"Seit Langem gilt, dass Elastizität und Gasdichtheit einander ausschließen. Grundsätzlich sind Werkstoffe, die gut darin sind, Gase fernzuhalten, hart und steif. Und Dinge, die Elastizität bieten, lassen Gase passieren. Wir haben uns etwas einfallen lassen, das die gewünschte Elastizität bietet und gleichzeitig Gase fernhält", so Dickey. Die neue Technik, an deren Entwicklung auch Tao Deng von der Shanghai Jiao Tong University beteiligt ist, nutzt eine eutektische Legierung aus Gallium und Indium (EGaIn).
Eutektisch bedeutet, dass die Legierung einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die beiden Metalle, aus denen sie besteht. Das EGaIn ist bei Raumtemperatur flüssig. Dickeys Team hat daraus einen dünnen Film hergestellt und ihn mit einem elastischen Polymer umhüllt. Die Innenfläche des Polymers haben die Fachleute mit mikroskaligen Glasperlen besetzt, die verhindern, dass sich das EGaIn an bestimmten Stellen konzentriert. Das Ergebnis ist ein elastischer Beutel aus flüssigem Metall, der keine Gase oder Flüssigkeiten ein- oder auslässt.
Optimierung soll Kosten senken
"Die flüssigen Metalle sind ziemlich teuer. Wir sind jedoch optimistisch, dass wir die Technik optimieren können, indem wir zum Beispiel den EGaIn-Film dünner machen, um die Kosten zu senken", sagt Deng. Derzeit würde ein einzelner Beutel mehrere Dollar kosten. "Wir suchen nach Industriepartnern, um das Verfahren zu kommerzialisieren", ergänzt Dickey. Das neue Material käme auch für Dichtungen bei flexiblen Rohrleitungen infrage - oder als Hülle für flexible Batterien.
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