Selbstheilende Tinte revolutioniert Smart Clothing

Forscher der Jacobs School of Engineering haben eine magnetische Tinte entwickelt, die Risse in weniger als 50 Millisekunden repariert. [...]

Den Wissenschaftlern zufolge ist dies ein Durchbruch im Bereich „Smart Clothing“. Dadurch lassen sich Batterien, elektrochemische Sensoren sowie tragbare, elektronische Schaltkreise, die sich selbst heilen, herstellen. Das Konzept beruht auf zermahlenen Neodym-Permanentmagneten.

Einrisse bis zu drei Millimeter
Das Forschungsteam hat Neodym-Permanentmagneten in mikroskopische Partikel zerkleinert. Diese Partikel sind anschließend mit jener Druckfarbe vermischt worden, die benutzt wird, um gedruckte Elektronik herzustellen. Zusätzlich ist Kohlenstoff-Pulver hinzugefügt worden, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Diese magnetische Tinte ist einem Magnetfeld ausgesetzt und so ausgerichtet worden, dass sich die Partikel im Fall eines Einrisses gegenseitig anziehen und die beschädigte Stelle reparieren.

Den Wissenschaftlern zufolge können Risse mit einer Größe von bis zu drei Millimetern zusammengeflickt werden. „Dabei handelt es sich um einen Rekord im Segment der selbstheilenden Systeme“, heißt es in einem Statement. Im Gegensatz zu anderen Systemen sei die magnetische Tinte nachhaltig, schnell und arbeite ohne jeglichen Benutzereingriff. Zusätzlich trotze sie feuchten oder heißen Bedingungen.

Vielversprechender Ansatz
Nach erfolgreicher Reparatur der Beschädigung funktioniert die Elektronik nach wie vor. Da die Tinte nicht mehr gebunden ist, kann es aber zu vorübergehenden Problemen kommen. Derzeit plant das Team die Entwicklung neuer Rezepte für selbstheilende Tinten. Diese werden mit Computersimulationen getestet. „Unsere Arbeit verspricht weitverbreitete, praktische Anwendungen für langlebige, elektronische Devices“, so Studienautor Joseph Wang.