Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Verbundstoff schützt elektronische Bauteile

14.12.2012
ETH-Forscher: "Material ist weicher als Haut und härter als Knochen"

Wenn es um den Schutz fester elektronischer Bauteile auf beweglichen Oberflächen geht, steht die Materialforschung vor einer enormen Herausforderung.


Innovation: Material mit besonderen Eigenschaften (Foto: Studart research group)

Ein Team Schweizer Wissenschaftler hat nun erstmals einen neuartigen Verbundstoff auf Polyurethan-Basis vorgestellt, der gewissermaßen einen fließenden Übergang von weichen zu harten Materialien ermöglicht. "Unser Material ist auf der einen Seite weicher als Haut und auf der anderen Seite härter als Knochen", erklärt Projektleiter André Studart, Professor für Komplexe Materialien am Departement Materialwissenschaft der ETH Zürich, die grundlegende Innovation im Gespräch mit pressetext.

Von Natur inspiriert

Die Inspiration für ihre Entwicklung haben sich Studart und seine Kollegen aus der Natur geholt: "Um bewegliche Sehnen mit starren Knochen zu verbinden, musste sich die Natur etwas einfallen lassen: Sie löst das Problem, indem sie die geschmeidigen Bestandteile der Sehnen und die festen Teile der Knochen fließend ineinander übergehen lässt", erläutert Studart. Dieser nahtlose Übergang von weich zu hart sei dabei wesentlich strapazierfähiger, als wenn die beiden Materialien übergangslos zusammengefügt werden. "Denselben Trick wenden wir auch an", so der Forscher.

Im Gegensatz zu den natürlichen Beispielen überbrückt der Härtegradient zwischen der weichsten und der härtesten Schicht des neuen Stoffes allerdings einen 100.000-fachen Härteunterschied. "Härteunterschiede in diesem Umfang sind innerhalb von Verbundmaterialien bislang völlig undenkbar gewesen", betont Studart den Wert der eigenen Entwicklung. Zum Vergleich: Sehnen und Knochen unterscheiden sich lediglich um das Hundertfache, was ihren eigenen Härtegrad betrifft.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

Die Anwendungsmöglichkeiten für einen derartigen Verbundstoff sind enorm vielseitig. Wie die Schweizer Forscher im Rahmen ihrer neuesten Veröffentlichung in der Fachzeitschrift "Nature Communications" http://www.nature.com/ncomms/index.html aufzeigen, könnte ihre Entwicklung beispielsweise helfen, Elektronikbauteile auf flexiblen Oberflächen zu schützen. Der Trick dabei: Die Elektronikteile werden auf Schutzinseln aus dem neuen Verbundmaterial aufgesetzt. "In Belastungstests haben wir die flexible Polyurethan-Unterlage um mehr als 350 Prozent gedehnt. Die aufgesetzten Bauteile blieben dabei unbeschädigt", schildert Studart.

Daneben sieht Studart aber etwa auch Einsatzpotenzial im Bereich von medizinischen Implantaten oder in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. "Sogar als Trägermaterial für flexible Elektronik, die in Kleidung eingearbeitet werden kann, oder für rollbare Bildschirme wäre das neue Material denkbar", ergänzt der Forscher. Derzeit stecke seine Entwicklung allerdings noch im Experimentierstadium. "Wir werden die Technik in Zukunft noch weiterentwickeln", so Studart abschließend.

Markus Steiner | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.mat.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

Ökologischer Landbau: Experten diskutieren Beitrag zum Grundwasserschutz

17.02.2017 | Veranstaltungen

Von DigiCash bis Bitcoin

16.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks

17.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

LODENFREY setzt auf das Workforce Mangement von GFOS

17.02.2017 | Unternehmensmeldung

50 Jahre JULABO : Erfahrung – Können & Weiterentwicklung!

17.02.2017 | Unternehmensmeldung