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Thubber: superelastischer Gummi mit Metalleigenschaften

18.02.2017

Wissenschaftler der Carnegie Mellon University haben ein wärmeleitfähiges Gummimaterial entwickelt, das ein Durchbruch in der Entwicklung von weich dehnbaren Mechanismen und Elektronik sein könnte.

Das neue Material mit dem Namen „Thubber“ ist ein elektrisch isolierendes Material mit der Wärmeleitfähigkeit von Metallen, der Elastizität von weichem, biologischem Gewebe und kann sich auf das Sechsfache seiner ursprünglichen Länge dehnen.

„Unsere Kombination aus hoher Wärmeleitfähigkeit und Elastizität ist besonders wichtig für die schnelle Wärmeableitung in Geräten wie am Körper getragene Elektronik oder weiche Roboter, die mechanische Flexibilität und dehnbare Funktionalität erfordern“, sagen die Forscher. Solche Materialien können auch in Sportbekleidung und Medizin, Energie und Transport verwendet werden.

Der Hauptbestandteil des neuen Kautschuks ist eine Suspension aus ungiftigen Flüssigmetall-Mikrotröpfchen. Der flüssige Zustand ermöglicht es dem Metall, sich zusammen mit dem umgebenden Gummi bei Raumtemperatur zu verformen. Wenn das Gummi gedehnt wird, bilden die Tröpfchen langgestreckte Flugbahnen, die beim Ableiten von Wärme wirksam sind. Trotz des hohen Metallanteils behält das Material auch elektrisch isolierende Eigenschaften.

Um die Eigenschaften des Materials zu demonstrieren, befestigten die Wissenschaftler LEDs an einem Thubber-Streifen, um eine Lampe herzustellen, die jeder Läufer um sein Bein tragen kann. Das neue Material leitet die Hitze der Dioden ab, die sonst einen Menschen verbrennen würde. Die Forscher erschufen auch einen weichen Roboterfisch, der mit Hilfe eines Thabber-Schwanzes ohne die Hilfe herkömmlicher Motoren oder Getriebe schwimmt.

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