Aus Faserresten wird Blitzschutz: Laser macht kurze Kohlefasern zu leitfähigen Folien
Forscher in Ningbo verknüpfen Kohlefaser-Abfälle per Laser mit Graphen. Die Folien sind rund achtmal fester, leiten deutlich besser und sollen Flugzeuge enteisen und vor Blitzen schützen.
Symbolbild · Foto: texdata.com / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Bei der Herstellung von Kohlenstofffasern fallen große Mengen kurzer, zerhackter Fasern an. Weil sie nicht durchgehend sind, lassen sie sich kaum hochwertig nutzen. Ein Team des Ningbo-Instituts für Materialtechnologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat dafür ein Rolle-zu-Rolle-Laserverfahren entwickelt und es am 25. Oktober in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ vorgestellt.
Dabei werden die kurzen Fasern mit einer flüssigen Vorstufe behandelt. Der Laser erzeugt an den Berührungspunkten der Fasern sogenanntes laserinduziertes Graphen, das die Fasern mechanisch und elektrisch verbindet. Die Zugfestigkeit stieg nach Angaben der Autoren von 4,1 auf 32,2 Megapascal, die elektrische Leitfähigkeit von rund 1.224 auf gut 15.150 Siemens pro Meter.
Die Folien eignen sich laut der Studie zum elektrischen Enteisen. Mit einer zusätzlichen Kupferschicht schützen sie zudem vor Blitzeinschlägen ähnlich gut wie ein Aluminiumgitter, sind aber rund 15 Prozent leichter. Eine eigens gebaute Laseranlage soll die Fertigung im größeren Maßstab ermöglichen; Ziel sind leichte Funktionsfolien für die Luft- und Raumfahrt.