Extrem dehnbarer Draht mit flüssigem Metallkern

Raleigh (USA) - Mit einer Füllung aus flüssigen Metallen leitet ein neuer Draht-Typus zuverlässig elektrischen Strom. Dank eines dehnbaren Mantels aus Kunststoff kann ein Kabel bis auf seine achtfache Länge gedehnt werden, ohne Schaden zu nehmen. Wie die amerikanischen Entwickler in der Fachzeitschrift „Advanced Functional Materials“ berichten, könnten solche flexiblen Drähte gut als Kopfhörer- oder Ladekabel für Laptops oder Smartphones verwandt werden. Im Unterschied zu dehnbaren Drähten, die auf Kunststoffen mit beigemischten, elektrisch leitfähigen Pulvern beruhen, nimmt die Leitfähigkeit in dem neuen „Flüssig-Draht“ bei starker Dehnung nicht ab.

„Unsere Drähte sind um ein Vielfaches dehnbarer als die meisten bisher entwickelten flexiblen Kabel“, sagt Michael Dickey von der North Carolina State University. Zusammen mit seinen Kollegen nutzte er für seinen etwa einen Millimeter dicken und einige Zentimeter langen Prototyp einen hochflexiblen Polystyrol-Kunststoff. Die geschmolzene Polymermasse lenkten die Forscher durch eine feine Spinn-Düse. So erzeugten sie eine flexible Hohlfaser. War diese abgekühlt, injizierten sie mit einer Spritze eine bei Raumtemperatur flüssige Metalllegierung aus Gallium und Indium in diesen langgestreckten Hohlraum. Darauf dehnten sie diesen gummiartigen Draht viele Male bis auf seine achtfache Länge. Einbußen in der elektrischen Leitfähigkeit konnten sie dabei nicht feststellen.

Wird dieser Flüssig-Draht jedoch überdehnt, kann der Kunststoffmantel reißen und die Metalllegierung fließt aus. Für technische Anwendungen suchen Dickey und Kollegen daher nach noch stabileren Kunststoffen. Vom Prinzip her wären diese Kabel auch für den Anschluss von Kopfhörern oder Ladegeräten an mobile Geräte geeignet. Da die verwendete flüssige Metalllegierung im Vergleich zu Kupferdrähten allerdings sehr teuer ist, bleibt die Entwicklung eines Massenprodukts eher unwahrscheinlich. Doch für Nischenanwendungen - etwa in der Raumfahrt oder für spezielle elektrische Kontakte in Forschungsexperimenten - könnten solche Flüssig-Drähte in Zukunft durchaus interessant werden.