Ultraleichtes Smartphone

Meinolf Droege,

Karbon ermöglicht Signaldurchgängigkeit

Mit Hilfe einer „Monocoque-Bauweise“ aus Kohlefaser-verstärktem Kunststoff (CfK) wurde ein sehr leichtes Smartphone entwickelt, das dank Werkstoffwahl und Reparaturfreundlichkeit den Nachhaltigkeitsgedanken verfolgt. Ein bisheriges Problem von CfK-Gehäusen, die Undurchlässigkeit für Funksignale, wurde gelöst.

Das Carbon 1 Mark II wurde in Deutschland designt und entwickelt. Es ist das laut Hersteller weltweit erste Smartphone, dessen Gehäuse aus einem Cfk-Laminat besteht. © Carbon Mobile

Im März dieses Jahres feiert ein Smartphone Marktpremiere, das in puncto Leichtigkeit, schlankem Design und Nachhaltigkeit Maßstäbe setzen soll – das Carbon 1 Mark II“ des Berliner Start-ups- Carbon Mobile. Das in Deutschland designte und entwickelte Gerät treibe die Miniaturisierung und Nachhaltigkeit bei vernetzten Geräten voran, indem es erstmals Kunststoffe und Aluminium durch Verbundwerkstoffe ersetze, verlautet es aus dem Unternehmen.

Ausgangsmaterial des Gehäuses ist ein thermoplastischer Verbundwerkstoff der Produktreihe Tepex Dynalite von Lanxess. Das Gewebe besteht aus den sehr feinen 1K-Endlos-Karbonfilamenten. Das System ermöglicht sehr geringe Wanddicken bei vergleichsweise hoher Steifigkeit und Festigkeit. Das soll das Gehäuse robust genug für den täglichen Gebrauch machen. Außerdem setzen die Designer darauf, dass die mattschwarzen Karbonfasern dem Smartphone einen edlen Look verleihen.

Ausgangsmaterial zur Herstellung des Gehäuses ist ein thermoplastischer Verbundwerkstoff der Produktreihe Tepex Dynalite von Lanxess. © Carbon Mobile

Kohlefasern bringen zwar die zur Herstellung robuster und leichter Gehäusestrukturen erforderlichen Eigenschaften mit, verhalten sich aber elektromagnetisch abschirmend. Beim Einsatz als Gehäusewerkstoff ergeben sie einen Faradayschen Käfig und blockieren so die diversen Funksignale. Nach entsprechender Forschung haben die Entwickler das Potenzial von Karbonfasern für vernetzte Geräte erschlossen. Die patentierte Hyrecm-Technologie (Hybrid Radio Enabled Composite Material) ermögliche die Durchgängigkeit von Composites für Funksignale. Um die Gerätekonnektivität zu verbessern, ist eine spezielle 3D-Bedruckung aus leitfähiger Tinte integriert. Das Resultat ist laut Unternehmen ein „funkfähiges“ Karbonfaser-basiertes Material. Die neue Technologie komme nun erstmals zum Einsatz. Sie ermögliche eine robuste Gehäusestruktur auf Kohlefaserbasis, die sehr dünn und leicht ist – und aus weniger als fünf Prozent Kunststoff besteht.

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Das Gehäuse ist als einteilige Schale konstruiert. So werde die hohe Steifigkeit des Karbon-Verbundwerkstoffs optimal genutzt. Die Gehäuseinnenseite kommt ohne sperrige, platzraubende Verstärkungen aus. Das Ergebnis: Das komplettierte, 6,3 Millimeter dicke Gerät wiegt laut Unternehmen 125 Gramm wiegt und damit deutlich weniger als typische Smartphones.

Das Gehäuse ist in Monocoque-Bauweise als einteilige Schale konstruiert, um hohe Steifigkeit der verstärkenden Carbonfaserstruktur optimal zu nutzen. © Carbon Mobile

Im neuen Smartphone kommen rezyklierbare Materialien zum Einsatz. Auch der für das Gehäuse verwendete Verbundwerkstoff lasse sich problemlos rezyklieren und für neue Anwendungen nutzen. Er könne – wie alle Produkte der Tepex Dynalite-Produktfamilie – geschreddert und allein oder vermischt mit Neuware – auf Standard-Spritzgießmaschinen verarbeitet werden.. Um die Lebensdauer des Smartphones zu erhöhen, seien alle Komponenten so ausgelegt, dass sie für Reparaturen problemlos getauscht werden können. Dies vermeide ebenfalls das Entstehen von Elektroschrott.

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