Gallium-Indium-Flüssigmetall in der selbstheilenden Elektronik, Teil 1 von 5

Diese Woche sprechen wir mit Eric Markvicka von der Carnegie Mellon University über die Zukunft der selbstheilenden Elektronik. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Blogbeitrags ist Eric Doktorand und schreibt an seiner Doktorarbeit: Robust Soft-Matter Robotic Materials. Eric ist Mitglied des Soft Materials Lab von Dr. Carmel Majidi, das sich auf dehnbare Elektronik konzentriert.

Eric arbeitet mit einem Silikonkautschukmaterial mit eingebettetem Flüssigmetall (Gallium-Indium), das selbstheilend ist – es kann im Falle von Beschädigungen die Schaltung tatsächlich wiederherstellen. Hier ist ein Video über eine selbstheilende Schaltung einer Uhr, die aus diesem Verbundwerkstoff gefertigt wurde:

Elektrisch selbstheilende Schaltung (Uhr):

Jim: Eric, wo können unser Leser umfassenden Informationen über Ihre Tests finden?

Eric: Der elektrisch selbstheilende Flüssigmetall-Elastomer-Verbundwerkstoff wird in Nature Materials ausführlich beschrieben. Dieser Beitrag wurde zusammen mit Michael Bartlett erstellt, einem Professor an der Iowa State University.  

Jim: Als ich mir das Video mit der Uhrenschaltung angeschaut habe, musste ich unwillkürlich an die alte Filmszene denken, in der jemand angewiesen wird „den Zünddraht durchzuschneiden“. Er schneidet den Draht durch und die Zeitschaltuhr läuft weiter ab, weil der falsche Draht durchtrennt wurde. Könnten Sie sich im wirklichen Leben Probleme mit selbstheilenden Schaltungen vorstellen?

Eric:  Ich würde beinahe sagen, dass es keinen „richtigen“ oder „falschen“ Draht gibt, da alle Drähte bei Beschädigung sofort selbst heilen. Wie im Video zu sehen ist, konnten wir die Zeitschaltuhr nicht stoppen, was uns eventuell zu den Bösen macht. Die Fähigkeit, extremen Beschädigungen zu widerstehen, könnte jedoch viele ökologische Vorteile haben, da elektronische Geräte bei Beschädigung weiter verwendet werden können. Weiterhin könnte dies ein potenzielles Verfahren sein, um Geräte mit erhöhter Zuverlässigkeit und Sicherheit herzustellen, beispielsweise bei Anwendungen wie fernbediente Teleoperationen, autonome Feldrobotik oder medizinische Implantate, bei denen eine Reparatur vor Ort schwierig oder sogar unmöglich ist.

Ich bin gespannt, mehr über deren Funktionsweise zu erfahren! Schauen Sie morgen wieder vorbei, um mehr über das Material zu erfahren, das all dies möglich macht.