Elektrischer Kreislauf aus Gel repariert sich selbst

Forscher der University of Texas http://utexas.edu  haben einen flexiblen Stromkreislauf entwickelt, der sich – wird er in zwei Teile geteilt – von selbst wieder repariert und seine ursprüngliche Leitfähigkeit zurückgewinnt.

Der Kreislauf besteht aus einem speziellen Gel, das eine Kombination von Eigenschaften besitzt, die sich normalerweise nicht in einem Stoff verbinden: Leitfähigkeit, Flexibilität und Selbstheilung bei Raumtemperatur.

Großes Anwendungspotenzial

Das neue Gel könnte laut den Wissenschaftlern für eine Vielzahl von Anwendungen als Selbstheilungswerkzeug verwendet werden, wie zum Beispiel bei Robotern, künstlicher Haut, biomimetischen Prothesen oder für Energiespeicher.

Die Eigenschaften des Gels wurden durch seine hybride Komposition aus zwei Materialien erzeugt. Ein Supramolekül-Gel wurde in ein leitendes Polymer-Hydrogel gespritzt.

Diese Methode erlaubt es, die chemischen und physikalischen Eigenschaften jeder einzelnen Komponente zu kombinieren. Das Supragel, das auch „Gastgel“ genannt wird, ist verantwortlich für die Selbstheilungskräfte, die durch die Zusammensetzung hervorgerufen wird.

Der Aufbau des Moleküls wird durch viel schwächere Interaktion als bei normalen Molekülen zusammengehalten. Diese Interaktion kann auch reversibel sein. Diese Reversibilität gibt dem Supragel letztlich die Fähigkeit, sich wieder neu anzuordnen.

Enorme Stärke und Elastizität

Das leitende Polymer Hydrogel als „Wirt“ fügt dabei die Fähigkeit des Elektronentransports aufgrund seines 3D-nanostrukturierten Aufbaus hinzu. Es ist das Rückgrat des hybriden Gels. Die Hydrogel-Komponente trägt auch zur Stärke und Elastizität bei.

In Tests konnte gezeigt werden, dass die Leitfähigkeit des neuen Gels anderen leitfähigen hybriden Gels um nichts nachsteht und diese auch nach wiederholtem Dehnen und Biegen beibehalten wird.