Vanliga koaxialkablar kan göras 50 procent lättare genom att ersätta en skärm bestående av en tennbelagd kopparfläta med en skärm baserad på kolnanorör, hävdar forskare vid Rice University i Texas, USA. Tekniken har väckt intresse från flygvapnet i USA och tillämpningarna finns inom flygindustrin och för rymdfarkoster.

Rice Universitys forskare Francesca Mirri håller en standard koaxialdatakabel (den undre) och en ny kabel med en skärm av kolnanorör.
Foto: Jeff Fitlow

Resultaten har nu publicerats i American Chemical Societies tidskrift ACS Applied Materials and interfaces. Länk.

Rice labs professor Matteo Pasquali har utvecklat en beläggning som uppges kunna ersätta den tennbelagda kopparflätan i en koaxialkabel. Metallflätan är enligt forskarna den tyngsta komponenten i dagens koaxialdatakablar.

Riceforskaren Francesca Mirri och tillika huvudförfattare till artikeln, har tagit fram tre versioner av den nya kabeln med olika tjocklek på den beläggning som består av kolnanorör. Hon fann att den tjockaste beläggningen – cirka 90 mikrometer – uppfyller militära standarder för avskärmning och samtidigt även var den mest robusta (10.000 böjningar utan någon skadlig effekt på kabelns prestanda). Det betyder enligt forskarna att kabeln med fördel skulle kunna användas i flygplan och rymdfarkoster där vikten, styrkan och prestanda hos databärande kablar är viktiga faktorer.

Illustration: Pasquali Lab

Koaxialkablar består av fyra delar: en ledande kopparkärna, en elektriskt isolerande polymermantel, en yttre ledare (skärmen) och ett polymerhölje. Rice labs yttre ledare ersätter endast skärmen med en beläggning av kolnanorör i klorsulfonsyra.

– Dagens koaxialkablar måste använda en tjock metallfläta för att möta de mekaniska kraven och nå lämplig elektrisk ledningsförmåga. Vår kabel uppfyller de militära standarderna men vi kan även tillföra styrka och flexibilitet.  Ett byte av skärm eliminerar 97 procent av skärmens massa säger Francesca Mirri.

– Jämfört med tidigare försök att använda kolnanorör i kablar ger deras metod en mer enhetlig yttre ledare som även har högre kapacitet. Vi erhöll en bättre tillverkningsmetod och förbättrade prestanda, säger Matteo Pasquali.

Forskarna arbetar nu på en metod att skala upp produktionen. Labbet ska utnyttja sin erfarenhet av att producera högpresterande nanorörbaserade fibrer . Riceforskarnas tillverkningsmetod skall vara mycket lik den processen.

Filed under: Utländsk Teknik