Gallium-Indium-Flüssigmetall in der selbstheilenden Elektronik, Teil 3 von 5

Wir sind zurück mit Eric Markvicka und sprechen darüber, wie einfach es ist, eine dehnbare elektrische Schaltung mit einem Werkstoff mit eingebettetem Flüssigmetall und einigen einfachen Werkzeugen herzustellen.

Jim: Eric, auf den ersten Blick erscheint Ihre Arbeit mit selbstheilender Elektronik mehr Magie als Wissenschaft. Wenn ich alles richtig verstanden habe, verwenden Sie einen Plotter, um die Zellwände des Flüssigmetalls zu zerstören und dieses mit dem Elastomer zu verbinden. Können Sie uns das Prinzip erklären, wie dies funktioniert?

Eric: Ja, das ist wirklich mysteriös und unterscheidet sich erheblich von dem, was bisher in der Literatur beschrieben wurde. Das Geheimnis unseres „magischen Tricks“ ist die einzigartige Materialarchitektur. Interessanterweise zerbrechen die eingebetteten mikroskopischen Tröpfchen bei Aufbringung eines ausreichenden lokalen Drucks und machen aus dem isolierenden Kautschuk einen elektrischen Leiter. Nach weiteren Untersuchungen fanden wir heraus, dass diese augenblickliche Transformation auch bei anderen Beschädigungsarten auftritt, darunter beim Schneiden, Reißen und Durchstoßen.

Zeichnen einer weichen Schaltung mit einem Stiftplotter: 

Jim: Ist dies manuell möglich?

Eric: Ja, Schaltungen können durch die Aufbringung von genügend lokalem Druck erstellt werden. Dazu sind verschiedene Verfahren möglich, beispielsweise indem mit einem Kugelschreiber oder einem Wattestäbchen auf dem Material gezeichnet wird. Wir haben den handelsüblichen XY Stiftplotter verwendet, wegen der Einheitlichkeit während der Charakterisierung und um komplexe geometrische Muster erstellen zu können. 

(Der elektrisch selbstheilende Flüssigmetall-Elastomer-Verbundwerkstoff wird in Nature Materials ausführlich beschrieben)