Elkabler af kulfiber slår kobber
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Elkabler af kulfiber slår kobber

Kulfiberrør kan transportere mere end 1.000 gange så høj en strøm som kobber, men indtil videre har man ikke haft teknikken til at spinde de individuelle kulfiberrør sammen til kabler uden at ødelægge de ledende egenskaber. Nu har forskere fra Rice University, der har hjemme i Houston, Texas, imidlertid fremstillet et kabel af kulfiberrør, der kan lede fire gange så høj en strøm som kobberkabler - i hvert fald når man sammenligner kapaciteten med kablets vægt. Det skriver Rice University i en pressemeddelelse.

»Kobbers specifikke modstand er flere gange bedre, men vi har den fordel, at kulfiberen er let. Så hvis du deler strømværdien med massen, vinder vi,« forklarer professor Junichiro Kono i en pressemeddelelse fra universitetet.

Forskerne testede kulfiberkablerne op mod forskellige metalliske kabler i en forsøgsopstilling, hvor de blev opspændt i henholdsvis vakuum, fri luft, argon og kvælstof. I alle opstillingerne kunne kulfiberkablet holde til højere strømstyrker end kobberkablet - men allerbedst strømværdi havde det i kvælstof. Illustration: Rice University

Det mest optimale kulfiberkabel ville skulle opbygges af lange metalliske nanorør af lænestolstypen. Nanorør inddeles i forskellige typer alt efter deres kiralitet. I lænestolstypen ligner rørets ende armlænet på en lænestol, og elektronerne kan flyde frit, fordi der ikke er noget båndgab.

Men indtil videre er det ifølge forskerne fra Rice ikke muligt at producere tilstrækkeligt store mængder af rene lænestolsnanorør.

Derfor er det kabel, som en af studiets andre deltagere, professor Matteo Pasquali, har udviklet sammen med det hollandske kulfiberfirma Teijin Aramid, foreløbig det bedste kulfiberkabel, der eksisterer.

Forskerne testede kulfiberkablerne op mod forskellige metalliske kabler i en forsøgsopstilling, hvor de blev opspændt i henholdsvis vakuum, fri luft, argon og kvælstof. I alle opstillingerne kunne kulfiberkablet holde til højere strømstyrke end kobberkablet - men allerbedst strømværdi havde det i kvælstof.

Professor Kono vil arbejde videre med kablet for at se, hvordan det kan bruges i fleksibelt optoelektrisk apparatur, som bl.a. bruges til lysstimulering af hjernen, mens Pasquali forestiller sig, at det meget lette, men stadig stærke kabel eksempelvis kunne bruges til at levere strøm til flyvende objekter fra jorden.

»Du ville kunne lave den som en drage med strøm fra vores fibre. Jeg ville ønske, Ben Franklin kunne se det,« siger han i pressemeddelelsen med reference til den i hvert fald i USA berømte legende om Benjamin Franklins drageeksperiment, der skulle bevise, at lyn er elektricitet i luften. Eksperimentet er i øvrigt forbudt at udføre i flere amerikanske byer i dag, fordi det er for farligt.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det er ikke usædvanligt at journalisterne er lidt vakkelvorne i fysikkens enheder (Typisk kW og kWh), og det har vi vel nærmest vænnet os til at se gennem fingre med - vi ved jo hvad de mener.
Her synes jeg nu alligevel at Ulrik fremturer (både i overskriften og 2-3 gange i teksten): Kan en Ingeniøren-medarbejder virkelig være så uvidende om et forholdsvis fundamentalt fysisk forhold?

  • 6
  • 0

Man kunne ønske sig en minimal teknisk forståelse af en skribent i fagbladet Ingeniøren.
Og et rimeligt, læseligt dansk!

  • 4
  • 0

Det er ikke utænkeligt at man i en forsøgsopstilling har påtrykt et kabel (enkelt leder), af et specifikt materiale, tykkelse og længde, med en spænding, for at se hvor stor en strøm man kan presse igennem kablet.

Ingen tvivl om at det er strømmen der er den interessante i denne sammenhæng, men man øger spændingen over kablet for at få en større strøm til at løbe i kablet... I praksis giver det dog ingen mening at snakke om at lederen kan holde til en "større spænding" da spændingen, som et kabel kan holde til, afgøres af isoleringen (så der ikke sker overslag til andre ledende materialer).

  • 4
  • 0

Først 4 x så meget strøm, så ,hele 1000 x så meget som kobber..
Så er det man skal skrive
HALLO. Hvad fanden mener i ?


Jeg formoder at de mener det der står i teksten... Et kulfiberkabel kan klare 1000x den strøm som et tilsvarende kobberkabel kan klare (underforstået: ved samme dimension, omgivelsestemperatur og omgivende atmosfære)... Et kulfiberkabel kan klare 4x den strøm som et kobberkabel, der vejer det samme.

  • 1
  • 2

Det er såmænd forklaret i artiklen. Kulfiberrør kan i teorien klare 1000 gange så høj strøm, men grundet renheden man kan fremstille pågældende kulfiberrør, kan man p.t. ikke komme op på mere end 4 gange så høj strøm.

  • 4
  • 1

Det er så vidt jeg ved ikke kun renheden men også op skaleringen der er problemet (Kulstof nanorør er kun få nanometer i diameter og måske én mm lange).

Så selvom et enkelt kulstof nanorør kan lede 1000x så meget strøm (ikke teoretisk), sammenlignet med kobber, er det ikke sikkert et makroskopisk kabel kan opnå samme ydelse.

  • 3
  • 0

Jeg kunne bare godt tænke mig, at det blev fast procedure, at en journalistkollega læser korrektur før offentliggørelsen, og at han/hun gør indsigelser, hvis det er nødvendigt.

Det var en klar opfordring til redaktøren.

  • 1
  • 0

Hvad skal vi sende strøm til en drage for? Er det meningen at kablet skal slæbe langs jorden så man kan forsyne dragens propel med strøm for at sende den videre når vinden svigter?

Eller er ideen ikke snarere at sende strøm ned til jorden fra den vindenergi dragen høster?

  • 1
  • 0

Når man nu ved, at aluminium er både lettere og billigere end kobber for samme strømstyrke.

Mvh Tyge

  • 0
  • 0

Det er kun en fornemmelse altså, men jeg oplever kobber ikke så nemt bliver ramt af metaltræthed.
- Altså, at kobber bedre kan tåle at blive bukket og bøjet, mange gange uden der opstår brud.

Men, det er måske kun et spørgsmål om den rette legering?

  • 0
  • 0

Når man nu ved, at aluminium er både lettere og billigere end kobber for samme strømstyrke.
Mvh Tyge

Først og fremmest fordi aluminium oxiderer og danner en isolerende overflade. Det kan og bliver håndteret i de kraftige jordkabler hvor man anvender aluminium, men bliver for farligt i husinstallationer. Kobber oxiderer også, men kobbers oxidhinde er så tynd at den leder via tunneleffekt.

Når de omtalte kulfiberrør kabler kan lede større strøm, er det nok fordi de tåler meget høj temperatur. Men de vil være ekstremt stive og derfor vanskelige at håndtere.

Mvh. Peter

  • 0
  • 0

Tak for et par forklaringer til sammenligning med Cu.

Tråden indleds med: "Et kabel af kulfiber kan transportere fire gange så høj en strøm end et kobberkabel, der vejer lige så meget."
- Derfor kan det være rimeligt at sammenligne vægt med et kabel, der er lettere end Cu.

Peter Larsen skriver: "Først og fremmest fordi aluminium oxiderer og danner en isolerende overflade."
- Ja det er korrekt, men <Gränges> har overfladebelagt Al med legeringer,som gør det muligt at lodde i luft; så måske er det muligt at udvikle teknik som gør det muligt at forbinde både Al-enkeltledere og mangetrådsledere for el. Gränges bruger teknikken til bilkølerebånd ned til 0,08 mm tykkelse, og jeg gætter på at belægningen er ca 1% af tykkelsen dvs. 0,8 mym.

Al-ledare blev indført på flyet A 380, med visse begyndervanskeligheder.

Mvh Tyge

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten