EP4736584A1 - Dehnbare leitfähige struktur - Google Patents

Dehnbare leitfähige struktur

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EP4736584A1
EP4736584A1 EP24735142.2A EP24735142A EP4736584A1 EP 4736584 A1 EP4736584 A1 EP 4736584A1 EP 24735142 A EP24735142 A EP 24735142A EP 4736584 A1 EP4736584 A1 EP 4736584A1
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EP
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layer
conductive structure
conductive
elongation
polymeric material
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EP24735142.2A
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Janosch Kneer
Isabell Kegel
Juerg Schleuniger
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Contitech Deutschland GmbH
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Contitech Deutschland GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine leitfähige Struktur (1) zum Übertragen elektrischer Signale oder elektrischer Leistung mit einer Substratschicht (10) aus einem polymeren Material und einer auf der Substratschicht (10) angeordneten, zweioder mehrphasigen Leiterbahn (11) enthaltend eine erste elektrisch leitfähige Schicht (20) und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (30) mit einer Bruchdehnung, die größer ist als eine Bruchdehnung der ersten Schicht (20).

Description

Beschreibung
Dehnbare leitfähige Struktur
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch leitfähige Struktur zum Übertragen elektrischer Signale oder elektrischer Leistung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung leitfähige Strukturen, die zur Signalübertragung in Produkten enthaltend ein polymeres Material mit elastischen Eigenschaften, wie z.B. Antriebsriemen oder Fördergurten, integriert sind und entsprechenden Biege- und Dehnbelastungen ausgesetzt sind.
In vielen insbesondere dynamischen Anwendungen im Bereich Warentransport oder Kraftübertragung erfahren die hierbei verwendeten Riemen biege- und Dehnbelastungen. Wird in solche Systeme eine elektrische oder elektronische Funktion oder Teilfunktion integriert, müssen die entsprechenden leitfähigen Strukturen - wie z.B. Strom- oder Signalleitungen, Antennen, Sensoren, etc. - ebenfalls diesen mechanischen Belastung standhalten, idealerweise ohne oder nur mit geringer Beeinträchtigung der Übertragungsfähigkeit elektrischer Signale oder elektrischer Leistung. Ferner besteht ein Bedarf nach dehn- und/oder biegbaren elektrisch leitfähigen Strukturen zur Verwendung in Materialien, die - etwa im Rahmen ihrer Verarbeitung - Dehn- und/oder Biegebelastungen ausgesetzt sind, beispielsweise wenn ein Bauteil mit einem solchen Material bezogen oder das Material laminiert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leitfähige Struktur mit verbesserten Signalübertragungseigenschaften unter Biege- und/oder Dehnbelastungen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine leitfähige Struktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Vorteile und Merkmale sind der allgemeinen Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Produkt, enthaltend ein polymeres Material mit elastischen Eigenschaften, das eine solche leitfähige Struktur enthält, gemäß Anspruch 10. Ferner ist auch die Verwendung einer solchen leitfähigen Struktur gemäß den Ansprüchen 12 oder 13 Gegenstand der Erfindung.
Die erfindungsgemäße leitfähige Struktur zum Übertragen elektrischer Signale oder elektrischer Leistung enthält eine Substratschicht aus einem, insbesondere biegbaren und dehnfähigem, polymeren Material und eine auf der Substratschicht angeordnete, zwei- oder mehrphasige Leiterbahn. Die Leiterbahn enthält eine erste elektrisch leitfähige Schicht und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht mit einer Bruchdehnung, die größer ist als eine Bruchdehnung der ersten Schicht.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, zwei elektrisch leitfähige Schichten mit unterschiedlichen Dehnungseigenschaften zu kombinieren. Beide Schichten kontaktieren einander und bilden als Schichtverbund die Leiterbahn der leitfähigen Struktur. Auf diese Weise kann in Situationen, in denen eine derart hohe Dehn- und/oder Biegebelastung auf die leitfähige Struktur wirkt, dass die Leitfähigkeit der ersten Schicht beeinträchtig ist, mittels der zweiten Schicht ein durchgängiger Strompfad erhalten bleibt, sprich eine durchgehende Leitfähigkeit gewährleistet werden. Beeinträchtigungen der Leitfähigkeit der ersten Schicht bei hohen Dehn- und/oder Biegebelastung können beispielsweise durch plastische Verformungen bis hin zu Mikrobrüchen in der ersten Schicht hervorgerufen werden. In der Regel fügen sich die Bruchkanten der ersten Schicht in ungedehntem oder weniger gedehntem Zustand der leitfähigen Struktur wieder zusammen, so dass in Situationen kleinerer Dehn- und/oder Biegebelastungen sowohl die erste als auch die zweite Schicht zu einer optimalen Leitfähigkeit der Struktur beitragen.
Die Ermittlung der Bruchdehnung ist abhängig vom verwendeten Material. Bei metallischen Materialien wird als Bruchdehnung die bleibende Längenänderung einer Probe im Zugversuch nach erfolgtem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge verstanden. Bei polymeren Materialien wird als Bruchdehnung der im Zugversuch zuletzt aufgezeichnete Dehnungswert verstanden, bevor die Spannung auf weniger als oder gleich 10 % der Festigkeit abgefallen ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen für die erste Schicht ein metallisches Material und für die zweite Schicht ein polymeres Material (ggf. mit darin eingebetteten Metallpartikeln) verwendet wird, kann es notwendig sein, die Bruchdehnung der ersten Schicht anhand der Messmethode für metallische Materialien zu bestimmen und die Bruchdehnung der zweiten Schicht anhand der Messmethode für polymere Materialien zu bestimmen.
Bevorzugt ist die Bruchdehnung der Substratschicht größer oder gleich der Bruchdehnung der zweiten leitfähigen Schicht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur weist die zweite Schicht eine Gleichmaßdehnung auf, die größer ist als die Bruchdehnung der ersten Schicht. Auf diese Weise wird eine leitfähige Struktur bereitgestellt, die noch größeren Dehn- und/oder Biegebelastungen standhält. Die Gleichmaßdehnung ist die Dehnung im Zugversuch, bis zu der sich die Probe gleichmäßig über deren Länge dehnt und keine Einschnürung stattfindet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur befindet sich die Bruchdehnung der ersten Schicht innerhalb eines elastischen Dehnbereichs der zweiten Schicht befindet. Somit wird eine leitfähige Struktur bereitgestellt, die noch größeren Dehn- und/oder Biegebelastungen standhält. Der elastische Dehnbereich ist der Bereich der Längenänderung bei Zugbeanspruchung, in welchem die Verformung noch reversibel ist. Dies kann einen linear-elastischen Bereich als auch einen nichtlinear-elastischen Bereich umfassen.
Für die Substratschicht kommen grundsätzlich verschiedene Materialien in Betracht, sofern sie nicht leitfähig (d.h. dielektrisch) und ausreichend elastisch dehnfähig sind. Vorzugsweise enthält das Material der Substratschicht zumindest ein Polymer, insbesondere einen Thermoplasten wie PET, PP, PC und/oder ein thermoplastisches Elastomer wie TPV oder TPU. Eine Substratschicht kann hierbei besonders dünn und mittels Druckverfahren besonders effizient und prozesssicher realisiert werden. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke der Substratschicht 100 nm bis 800 pm, bevorzugt 500nm bis 100 pm, besonders bevorzugt 1 pm bis 10 pm.
Für die erste Schicht kommen grundsätzlich verschiedene anorganische Materialien (wie z.B. Metalle) und organische Materialien (wie z.B. leitfähige Polymere, Carbon, Graphit, Graphen etc.) sowie Kombinationen davon in Betracht, sofern sie leitfähig sind. Falls die erste Schicht gedruckt, d.h. mittels additiver Herstellungsverfahren hergestellt, ist, werden solche Materialien verwendet, die sich (z.B. als Tinte oder Paste) mittels Druckverfahren verarbeiten lassen. Vorzugsweise beträgt die orthogonal zur Schichtebene der Substratschicht gemessene Höhe der ersten Schicht 1 nm bis 50 pm. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der leitfähigen Struktur realisiert werden. Besonders bevorzugt beträgt die Höhe der ersten Schicht 500 nm bis 15 pm, so dass diese mittels bewährter Druckverfahren prozesssicher hergestellt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur enthält die erste Schicht ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall. Insbesondere besteht die erste Schicht aus dem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere dem Metall. Die erste Schicht kann als Vollmaterial vorliegen, beispielsweise als eine Metallfolie. Ferner kann die erste Schicht eine gedruckte und/oder gesinterte Schicht sein.
Für die zweite Schicht kommen grundsätzlich verschiedene Materialien oder Matenalkombinationen in Betracht. Vorzugsweise enthält die zweite Schicht ein dielektrisches, insbesondere polymeres Material mit darin eingebetteten leitfähigen Partikeln und/oder Clustern derartiger Partikel. Insbesondere besteht die zweite Schicht aus dem dielektrischen Material mit darin eingebetteten leitfähigen Partikeln und/oder Clustern derartiger Partikel. Bevorzugt lässt sich das dielektrische Material mittels Druckverfahren verarbeiten, und ist zumindest in ausgehärtetem Zustand an sich nicht leitfähig, dafür elastisch verformbar. Vorzugsweise umfasst das dielektrische Material ein ehern isch-vernetzbares (z.B. Strahlen-vernetzbares) Bindemittel oder ein lösemittelbasiertes Bindemittel. Als dielektrisches Material kann beispielsweise Polyester, Epoxidharz, Silikone, Acrylate oder Polyurethan verwendet werden. Die Leitfähigkeit der zweiten Schicht wird maßgeblich von den in dem dielektrischen Material eingebetteten leitfähigen Partikeln oder Partikelclustern beeinflusst. Vorzugsweise enthalten die leitfähigen Partikel ein Metall, bevorzugt Silber, Kupfer und/oder Eisen. Insbesondere sind die Partikel Nanopartikel, d.h. die Partikel weisen Größen im Bereich 1 nm bis weniger als 1 pm auf (Sub-p-Bereich). Bevorzugt weisen die Partikel Größen im Bereich 1 nm bis 50 nm auf. Falls die zweite Schicht gedruckt, d.h. mittels additiver Herstellungsverfahren hergestellt, ist, werden solche Materialien verwendet, die sich (z.B. als Tinte oder Paste) mittels Druckverfahren verarbeiten lassen. Vorzugsweise beträgt die orthogonal zur Schichtebene der Substratschicht gemessene Höhe der zweiten Schicht 1 nm bis 50 pm. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der leitfähigen Struktur realisiert werden. Besonders bevorzugt beträgt die Höhe der zweiten Schicht 500 nm bis 15 pm, so dass diese mittels bewährter Druckverfahren prozesssicher hergestellt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur weist die erste Schicht eine elektrische Leitfähigkeit auf, die größer ist als eine elektrische Leitfähigkeit der zweiten Schicht. Zum einen kann auf diese Weise in Situationen kleinerer Dehn- und/oder Biegebelastungen durch die erste Schicht eine hervorragende Leitfähigkeit bereitgestellt werden. Zum anderen kann in Situationen hoher Dehn- und/oder Biegebelastung, bei denen die erste Schicht in Stromrichtung gebrochen bzw. durchtrennt ist, der Strom dennoch durch die „Bruchstücke“ der ersten Schicht fließen, da diese einen geringeren Widerstand aufweisen als die benachbarte zweite Schicht. Die resultierende Leitfähigkeit der leitfähigen Struktur unter Dehnung ist daher geringer als die Leitfähigkeit der ersten Schicht, jedoch deutlich größer als die Leitfähigkeit der zweiten Schicht, da in den Bereichen zwischen den Mikrobrüchen der Strom nach physikalischer Gesetzmäßigkeit wieder bevorzugt in der hochleitenden ersten Schicht fließt. Insgesamt wird somit die Leitfähigkeit der leitfähigen Struktur optimiert. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur ist die leitfähige Struktur in der folgenden Reihenfolge aufgebaut:
Substratschicht, erste Schicht, zweite Schicht; oder Substratschicht, zweite Schicht, erste Schicht.
Auf diese Weise kann die leitfähige Struktur an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden. Die leitfähige Struktur kann ferner noch eine Schutzschicht aufweisen, welche die erste und/oder die zweite Schicht vor äußeren mechanischen oder klimatischen Einflüssen - wie Temperatur, Feuchtigkeit und/oder Druck - schützt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur ist die leitfähige Struktur ein Sensor (oder ein Teil davon) und/oder eine Antenne (oder ein Teil davon). Auf diese Weise wird eine funktionale elektronische Komponente ausgebildet, welche hohen Dehn- und/oder Biegebelastungen standhalten kann.
Gemäß dem bereits vor- sowie dem weiter unten nachbeschriebenen wird die eingangs gestellte Aufgabe auch durch ein Produkt, enthaltend ein polymeres Material mit elastischen Eigenschaften mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Das erfindungsgemäße Produkt enthaltend ein polymeres Material mit elastischen Eigenschaften, insbesondere polymeres Flächengebilde, wie Kunstleder, oder Riemen, wie Antriebsriemen oder Fördergurt, enthaltend ein polymeres Material insbesondere mit darin eingebetteten und sich in Längsrichtung des Riemens erstreckenden Zugträgem, zeichnet sich durch eine erfindungsgemäße leitfähige Struktur aus. Auf diese Weise kann ein Produkt mit einer darin integrierten elektrischen (Teil-)Funktion bereitgestellt werden, die sich durch eine hohe Robustheit gegenüber Dehn- und/oder Biegebelastungen auszeichnet. Die in dem Produkt integrierte leitfähige Struktur kann elektrische bzw. elektronische Bauteile wie Sensoren oder Antennen ausbilden und/oder als elektrische Leistungs- und/oder Signalleitung derartige Bauteile signal- bzw. leistungsübertragend miteinander verbinden. Bevorzugt ist die leitfähige Struktur in dem polymeren Material des Produkts eingebettet oder auf dem Produkt befestigt, insbesondere geklebt und/oder auflaminiert.
Das polymere Material des Produkts weist elastische Eigenschaften auf und enthält ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer oder Kombinationen davon.
Die erfindungsgemäße leitfähige Struktur eignet sich hervorragend zur Ausbildung einer elektronischen Komponente, insbesondere einem Sensor oder einer Antenne. Ferner eignet sich die erfindungsgemäße leitfähige Struktur zur elektrischen Verbindung zweier elektronischer Komponenten oder Spannungs- bzw. Stromversorgung eines elektrischen Bauteils. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße leitfähige Struktur dazu, auf einer ebenen oder gekrümmten Oberfläche gespannt angeordnet, insbesondere befestigt zu werden. Unter „gespannt“ wird insbesondere ein Zustand verstanden, in dem die leitfähige Struktur in zumindest einer Richtung gegenüber einer Ruhelage der leitfähigen Struktur elastisch gelängt bzw. gedehnt ist.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich oder in einer beliebigen technisch sinnvollen Kombination auch untereinander jeweils mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche kombinierbar sind.
Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung sowie weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen. In den schematischen Figuren zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen leitfähigen
Struktur in einer Ruheposition aus einer Blickrichtung parallel zur Schichtebene der Substratschicht; Fig. 2 die leitfähige Struktur aus Fig. 1 in einer gedehnten bzw. gelängten Position;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors aus einer Blickrichtung parallel zur Sensorebene;
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform, eines erfindungsgemäßen Sensors aus einer Blickrichtung parallel zur Sensorebene; und
Fig. 5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Riemens mit dem Sensor gemäß der zweiten Ausführungsform.
Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern versehen.
Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen leitfähigen Struktur 1 zum Übertragen elektrischer Signale oder elektrischer Leistung mit einer Substratschicht 10 aus einem polymeren Material und einer auf der Substratschicht 10 angeordneten, zwei- oder mehrphasigen Leiterbahn 11 . Die Leiterbahn 11 enthält eine erste elektrisch leitfähige Schicht 20 und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht 30, die dehnbarer ist als die erste leitfähige Schicht 20. Genauer gesagt, ist die Bruchdehnung der ersten Schicht 20 so gewählt, dass sie innerhalb eines elastischen Dehnbereichs der zweiten Schicht 30 liegt. Die Substratschicht 10 definiert eine Schichtebene E und eine orthogonal dazu verlaufende Höhenrichtung H der leitfähigen Struktur 1 . Die unterschiedliche Dehnbarkeit der ersten und der zweiten Schicht 20, 30 wird im Folgenden anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die leitfähige Struktur 1 in der folgenden Reihenfolge aufgebaut ist: Substratschicht 10, zweite Schicht 30, erste Schicht 20. Während in einer nicht gelängten und/oder gestauchten Ruheposition (Fig. 1 ) der leitfähigen Struktur 1 die Schichten 20, 30 der Leiterbahn keine Unterbrechungen aufweisen und somit jeweils einen sich parallel zur Schichtebene E erstreckenden Strompfad bereitstellen, können in einer gelängten Position der leitfähigen Struktur 1 (Fig. 2), in der diese gegenüber ihrer Ruheposition parallel zur Schichtebene E um einen Längenbetrag dL gelängt ist, Mikrobrüche 21 in der ersten Schicht 20 entstehen, während die zweite Schicht 30 aufgrund ihrer höheren Elastizität ungebrochen bleibt. Die Mikrobrüche unterbrechen die Schicht 20 insbesondere in Richtung der Längenänderung. Das längenbedingte Auftreten von Mikrobrüchen 21 ist größtenteils reversibel, da sich die Bruchkanten der ersten Schicht 20 in ungedehnter oder weniger gedehnter Position der leitfähigen Struktur 1 wieder zusammenfügen bzw. kontaktieren.
Beispielsweise ist die erste Schicht 20 aus einem Metall und die zweite Schicht 30 aus einem Polymer mit darin eingebetteten leitfähigen Partikeln, so dass die erste Schicht 20 eine bessere elektrische Leitfähigkeit aufweist als die zweite Schicht 30. Beide leitfähigen Schichten 20, 30 können gedruckt, d.h. mittels additiver Verfahren hergestellt sein.
Insbesondere wenn die erste Schicht 20 leitfähiger ist als die zweite Schicht 30, ergibt sich der in Fig. 2 dargestellte vorteilhafte Strompfad S. Da die erste und zweite Schicht 20, 30 miteinander kontaktieren, kann der Strom den Weg des geringsten Widerstands nehmen und durch die einzelnen „Bruchstücke“ der ersten Schicht 20 fließen, da diese einen geringeren Widerstand aufweisen als die benachbarte zweite Schicht 30. Im Bereich der Mikrobrüche 21 kann der Strom dann auf die zweite Schicht 30 ausweichen. Insgesamt wird somit die Leitfähigkeit (bzw. der Stromfluss in) der leitfähigen Gesamtschicht 11 optimiert. Fig. 3 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die leitfähige Struktur 1 in der folgenden Reihenfolge aufgebaut ist: Substratschicht 10, erste Schicht 20, zweite Schicht 30.
Fig. 4 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die leitfähige Struktur 1 in der folgenden Reihenfolge aufgebaut ist: Substratschicht 10, zweite Schicht 30, erste Schicht 20, weitere zweite Schicht 30a. Die leitfähige Struktur 1 hat somit eine mehrphasige Leiterbahn 11 , bei der die erste Schicht 20 zwischen zwei zweiten Schichten 30, 30a angeordnet ist. Mit einer solchen Ausgestaltung wird insbesondere im Fall, dass die zweiten Schichten 30, 30a eine geringere elektrische Leitfähigkeit aufweisen, die Leitfähigkeit der leitfähigen Struktur 1 insgesamt optimiert.
Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Riemen 2, der beispielsweise als Antriebsriemen oder Fördergurt dient, enthaltend ein polymeres Material 3 mit darin eingebetteten und sich in Längsrichtung L des Riemens 2 erstreckenden Zugträgern (nicht dargestellt) und eine erfindungsgemäße leitfähigen Struktur 1 . Die leitfähige Struktur 1 kann gemäß einer der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall bildet die leitfähige Struktur 1 ein Sensor zur Detektion von Rissen in dem Riemen 2 in Form einer geschlossenen Induktionsleiterschleife 11 aus. Mittels der leitfähigen Struktur 1 können auch weitere elektrische oder elektronische Funktionen oder Teilfunktionen in dem Riemen 2 integriert werden, indem die Leiterstrukturen - wie z.B. Strom- oder Signalleitungen, Antennen, Sensoren, etc. - durch die leitfähige Struktur 1 ausgebildet werden. Die leitfähige Struktur 1 ist hierbei auf dem Riemen 2 befestigt, z.B. geklebt und/oder auflaminiert, kann jedoch auch in dem Material 3 des Riemens eingebettet sein.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1 . Leitfähige Struktur (1 ) zum Übertragen elektrischer Signale oder elektrischer Leistung mit einer Substratschicht (10) aus einem polymeren Material und einer auf der Substratschicht (10) angeordneten, zwei- oder mehrphasigen Leiterbahn (11 ) enthaltend:
- eine erste elektrisch leitfähige Schicht (20) und
- eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (30) mit einer Bruchdehnung, die größer ist als eine Bruchdehnung der ersten Schicht (20).
2. Leitfähige Struktur (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die zweite Schicht (30) eine Gleichmaßdehnung aufweist, die größer ist als die Bruchdehnung der ersten Schicht (20).
3. Leitfähige Struktur (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bruchdehnung der ersten Schicht (20) sich innerhalb eines elastischen Dehnbereichs der zweiten Schicht (30) befindet.
4. Leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (20) ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall, enthält, insbesondere daraus besteht.
5. Leitfähige Struktur (1 ) nach Anspruch 3, wobei das elektrisch leitfähige Material ein Vollmaterial oder ein gedrucktes und/oder gesintertes Material ist.
6. Leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Schicht (30) ein dielektrisches, insbesondere polymeres Material mit darin eingebetteten, leitfähigen Partikeln und/oder Clustern derartiger Partikel enthält, insbesondere daraus besteht.
7. Leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (20) eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die größer ist als eine elektrische Leitfähigkeit der zweiten Schicht (30).
8. Leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Struktur (1 ) in der folgenden Reihenfolge aufgebaut ist:
- Substratschicht (11 ), erste Schicht (20), zweite Schicht (30); oder
- Substratschicht (11 ), zweite Schicht (30), erste Schicht (20).
9. Leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Struktur ein Sensor (oder ein Teil davon) und/oder eine Antenne (oder ein Teil davon) ist.
10. Produkt, enthaltend ein polymeres Material mit elastischen Eigenschaften, insbesondere polymeres Flächengebilde, insbesondere Kunstleder, oder Riemen (2), insbesondere Antriebsriemen oder Fördergurt, enthaltend ein polymeres Material (3) insbesondere mit darin eingebetteten und sich in Längsrichtung (L) des Riemens (2) erstreckenden Zugträgern, gekennzeichnet durch eine leitfähige Struktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
11 . Produkt nach Anspruch 10, wobei die leitfähige Struktur (1 ) in dem polymeren Material des Produkts eingebettet oder auf dem Produkt befestigt, insbesondere geklebt und/oder auflaminiert, ist.
12. Verwendung einer leitfähigen Struktur (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Ausbildung einer elektronischen Komponente, insbesondere einem Sensor oder einer Antenne.
13. Verwendung einer leitfähigen Struktur (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur elektrischen Verbindung zweier elektronischer Komponenten oder Spannungs- bzw. Stromversorgung eines elektrischen Bauteils.
14. Verwendung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die leitfähige Struktur (1 ) auf einer ebenen oder gekrümmten Oberfläche gespannt angeordnet, insbesondere befestigt ist.
EP24735142.2A 2023-06-28 2024-06-10 Dehnbare leitfähige struktur Pending EP4736584A1 (de)

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