Gewone coaxkabels kunnen 50 procent lichter worden gemaakt met een nieuwe op nanobuisjes gebaseerde buitengeleider die is ontwikkeld door wetenschappers van Rice University.

Het Rice-lab van professor Matteo Pasquali heeft een coating ontwikkeld die de met tin gecoate kopervlecht zou kunnen vervangen die het signaal doorgeeft en de kabel afschermt tegen elektromagnetische interferentie. De metalen omvlechting is het zwaarste onderdeel in moderne coaxiale datakabels.

Het onderzoek verschijnt deze maand in het tijdschrift American Chemical Society ACS toegepaste materialen en interfaces .

Vervanging van de buitenste geleider door Rice's flexibele, hoogwaardige coating zou gunstig zijn voor vliegtuigen en ruimtevaartuigen, waarbij het gewicht en de sterkte van datadragende kabels belangrijke prestatiefactoren zijn.

Rijstonderzoeker Francesca Mirri, hoofdauteur van het artikel, maakte drie versies van de nieuwe kabel door de dikte van de koolstof-nanobuis van de coating te variëren. Ze vond dat de dikste, ongeveer 90 micron - ongeveer de breedte van het gemiddelde mensenhaar - voldeed aan militaire normen voor afscherming en was ook de meest robuuste; het behandelde 10, 000 buigcycli zonder nadelige invloed op de kabelprestaties.

"Huidige coaxkabels moeten een dikke metalen vlecht gebruiken om te voldoen aan de mechanische vereisten en de juiste geleiding, "Zei Mirri. "Onze kabel voldoet aan de militaire normen, maar we kunnen de kracht en flexibiliteit leveren zonder de bulk."

Coaxkabels bestaan ​​uit vier elementen:een geleidende koperen kern, een elektrisch isolerende polymeermantel, een buitengeleider en een polymeermantel. Het Rice-lab verving alleen de buitenste geleider door omhulde kernen te coaten met een oplossing van koolstofnanobuisjes in chloorsulfonzuur.

Vergeleken met eerdere pogingen om koolstofnanobuisjes in kabels te gebruiken, deze methode levert een meer uniforme geleider op en heeft een hogere doorvoer, zei Pasquali. "Dit is een van de weinige gevallen waarin je je cake kunt hebben en opeten, te, " zei hij. "We hebben een betere verwerking en betere prestaties verkregen."

Het vervangen van de gevlochten metalen geleider door de nanobuiscoating elimineerde 97 procent van de massa van het onderdeel, zei Mirri.

Ze zei dat het lab werkt aan een methode om de productie op te schalen. Het lab put uit zijn ervaring met het produceren van hoogwaardige vezels op basis van nanobuisjes.

"Het is een vergelijkbaar proces, "Zei Mirri. "We moeten alleen de uitgang van de vezelextrusie-opstelling vervangen door een draadcoatingmatrijs. Dit zijn high-throughput-processen die momenteel in de polymeerindustrie worden gebruikt om veel commerciële producten te maken. De luchtmacht lijkt erg geïnteresseerd in deze technologie, en we werken momenteel aan een Small Business Innovation Research-project met het Air Force Research Laboratory om te zien hoe ver we kunnen gaan."