Sensibles Miniatur-Kettenhemd

Eine Art Miniatur-Kettenhemd mit erstaunlichen Eigenschaften haben zwei amerikanische Ingenieure hergestellt. Das Gewebe besteht aus einen halben Millimeter weiten Metallringen und ändert seinen elektrischen Widerstand, wenn es verformt wird.

Die Ringe des “Kettenhemds” sind gegeneinander verschiebbar. Foto: Courtesy Chang Liu/UIUC

Ein solches Material könne beispielsweise in Textilien mit integrierter Elektronik gute Dienste leisten, glaubt Chang Liu von der University of Illinois at Urbana-Champaign. Derartige Textilien “könnten Elektrizität erzeugen, Bewegungen oder Schäden erkennen und andere aktive Funktionen erfüllen”, so der Forscher.

Liu und sein Kollege Jonathan Engel stellten ihr Kettenhemd her, indem sie eine Schicht Füllmaterial auf eine Unterlage aufdampften, diese Schicht durch gezieltes “Ätzen” strukturierten und dann eine dünne Metallschicht nachlegten. Nach mehreren Wiederholungen dieser Arbeitsschritte entfernten sie auch die letzten Reste des Füllmaterials. Resultat war ein Teppich 0,5 Millimeter weiter Metallringe, die durch 0,4 Millimeter lange Verbindungsstücke beweglich mit ihren vier nächsten Nachbarn verknüpft waren.

Dieses Kettenhemd kann entlang zweier Raumachsen gebogen werden und schmiegt sich auch an unregelmäßig geformte Oberflächen an, berichten die Forscher im “Journal of Micromechanics and Microengineering”. Je nachdem, wie stark es gedehnt bzw. verformt wird, variiert sein elektrischer Widerstand um den Faktor Zehnmillionen.

Gerade dieser Effekt könne in “smarten” Textilien von Nutzen sein, so Liu weiter. Registriert werden könnte er beispielsweise durch winzige Sensorchips auf Siliziumbasis, die direkt auf das Metallgerüst des Kettenhemds aufgebracht werden.

Forschung: Jonathan Engel und Chang Liu, Micro and Nanotechnology Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana

Veröffentlichung Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 17, pp 551-6, DOI 10.1088/0960-1317/17/3/018

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Micro Nano Technology Research Group, Chang Liu
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Surface Micro-Machining