Nytt isoleringsmaterial kan förbättra kablars egenskaper

Högspända likströmskablar spelar en viktig roll för energiförsörjningen när en stor del av produktionen sker långt från användarna. Med ett isolerande lager kan kablarna grävas ner eller läggas på havsbotten, vilket gör en utbyggnad av nätet möjlig och innebär att olika delar av världen kan kopplas ihop. – Vi måste kunna transportera el långa vägar för att säkra upp en stadig och pålitlig distribution, säger Christian Müller, professor och forskningsledare på institutionen för kemi och kemiteknik, Chalmers tekniska högskola, i ett pressmeddelande. Ett sätt att minska en sådan överföringsförlust är att öka spänningen i kablarna. Men det påverkar isoleringsmaterialet negativt. Det menar Xiangdong Xu, forskare på Institutionen för Elektroteknik på Chalmers. – De påfrestningarna skulle däremot kunna avhjälpas om den elektriska ledningsförmågan i isoleringsmaterialet minskade tillräckligt, fortsätter Xiangdong Xu. Grunden i det nya materialet är polyeten, en plast som redan används i befintliga isoleringsmaterial i högspända likströmskablar. Genom att tillsätta mycket små mängder (fem miljondelar) av den konjugerade polymeren poly(3-hexyltiofen) (P3HT) har Christian Müller och hans kollegor åstadkommit en tre gånger lägre elektrisk ledningsförmåga jämfört med en polyeten utan tillsatsen. – Inom materialvetenskapen strävar vi efter att använda så få tillsatser som möjligt för att skapa bättre förutsättningar för att de ska komma till nytta i industrin och för att materialen ska kunna återvinnas bättre. Det är därför vi ser just att det endast krävs en mycket liten mängd tillsats för att uppnå goda resultat, som en stor fördel med det här materialet, säger Christian Müller. Konjugerade polymerer, som till exempel P3HT, har tidigare använts för att konstruera böjbar och tryckt elektronik. Däremot är det första gången som de används och prövas som tillsats för att förändra egenskaperna i en vanlig plast. – Vår förhoppning är att den här studien kan dra igång ett nytt forskningsfält och inspirera andra forskare att undersöka design och optimering av plaster med avancerade elektiska egenskaper, för energitransporter och lagrings applikationer, säger Christian Müller.