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Wissenschaft

Die Elektronik dehnen, bis sie bricht

(c) Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaften
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In Leoben belasten Forscher hauchdünne Folien aus Metall und Kunststoff: Wann entstehen Risse und wann verringert sich die Leitfähigkeit flexibler Metalle?

Biegsame Elektronik: An dieser Zukunftsvision wird weltweit geforscht. Wie kann man leitende Materialien flexibel gestalten, sodass man ein Display zusammenrollen kann, man auf den Rucksack seines Kindes ein GPS-Pickerl klebt, um den Aufenthaltsort zu kontrollieren oder elektronische Tattoos auf die Haut gibt, die Körperdaten messen? Das Team um Megan Cordill vom Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaften der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Leoben untersucht, wie neuartige Materialien für all diese Technologien gestaltet sein müssen, um Belastungen wie Verbiegung oder Dehnung auszuhalten – ohne die elektrische Leitfähigkeit zu verlieren.

„Das Problem ist bisher, dass man sich nicht einig ist, wie Materialversagen bei flexibler Elektronik definiert ist“, sagt Cordill. Manche geben an, das Material sei fehlerhaft, wenn der elektrische Widerstand um 20 Prozent steigt. Andere sagen, es kommt auf die Größe und Abstände der Risse im Material an, ob die Komponente noch funktioniert oder nicht. „Interessanterweise hängen die elektrische Leitfähigkeit und die Beschaffenheit der Risse nicht direkt zusammen und treten nicht zeitgleich auf“, sagt Cordill. In ihrem Labor steht ein Mikroskop zur Verfügung, so groß wie ein Kaffeeautomat, mit dem die Oberfläche von hauchdünnen Materialien dreidimensional sichtbar gemacht werden kann.