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Berliner Startup

Das erste Carbon-Smartphone der Welt

16. März 2021, 12:41 Uhr   |  Heinz Arnold

Das erste Carbon-Smartphone der Welt
© Carbon Mobile

Das „Carbon 1 Mark II“ von Carbon Mobile wurde in Deutschland designt und entwickelt. Es ist weltweit das erste Smartphone, das mit Kohlefasertechnologie hergestellt wird. Ausgangsmaterial ist ein thermoplastischer Verbundwerkstoff der Produktreihe „Tepex dynalite“ von Lanxess.

Das neue Smartphone von Carbon Mobile ist um ein Drittel leichter und um ein Viertel schlanker als herkömmliche Typen – dank eines neu entwickelten Carbon-Materials.

Denn bisher kamen Carbonfasergehäuse für Funkgeräte nicht in Frage: Sie wirken wie ein Faradayschen Käfig und blockieren Funksignale.
Doch nach vier Jahren Forschung und Entwicklung konnten die Ingenieure des Berliner Startups Carbon Mobile einen Prozess entwickeln, der das Potenzial von Carbonfasern nun für vernetzte Geräte erschließt. Ergebnis ist das in Deutschland designte und entwickelte Smartphone „Carbon 1 MK II“. »Darin haben wir weltweit erstmals Kunststoffe und Aluminium durch fortschrittliche Verbundwerkstoffe ersetzt«, sagt Firas Khalifeh, Geschäftsführer von Carbon Mobile.

Die patentierte HyRECM-Technologie (Hybrid Radio Enabled Composite Material) vereint Carbonfasern und ein zugehöriges Composite-Material, das Radiofrequenzsignale hindurchlässt. Um die Gerätekonnektivität weiter zu verbessern, ist eine spezielle 3D-Bedruckung aus leitfähiger Tinte in die Carbonfaserstruktur integriert. Das Resultat ist ein „funkfähiges“ Carbonfaser-basiertes Material, die eine robuste Gehäusestruktur auf Kohlefaserbasis ermöglicht. Die Gehäuse sind nicht nur dünn und leicht, sondern bestehen zu weniger als fünf Prozent aus Kunststoff.Ausgangsmaterial zur Herstellung des Gehäuses ist ein thermoplastischer Verbundwerkstoff der Produktreihe „Tepex dynalite“ von Lanxess. Er ist mit Gewebe aus sehr feinen, sogenannten 1K-Endloscarbonfilamenten verstärkt. »Unser Verbundmaterial, das wir für den Extremleichtbau von hochbelasteten Bauteilen entwickelt haben, ermöglicht nicht nur sehr dünne Wanddicken. Vielmehr trägt es mit seiner hohen Steifigkeit und Festigkeit gleichzeitig dazu bei, dass das Gehäuse im täglichen Gebrauch sehr robust ist«, sagt Philipp Genders, Tepex-Experte in der Anwendungsentwicklung von Lanxess.

Carbon Mobile
© Carbon Mobile

Die patentierte HyRECM-Technologie vereint Carbonfasern und ein zugehöriges Composite-Material, das Radiofrequenzsignale hindurchlässt. Um die Gerätekonnektivität weiter zu verbessern, ist eine spezielle 3D-Bedruckung aus leitfähiger Tinte in die Carbonfaserstruktur integriert.

»Lanxess war mit der Tepex-Produktfamilie der perfekte Partner bei der Entwicklung der HyRECM-Technologie. Die Möglichkeit, mit einem herausragenden Material aus Deutschland arbeiten zu können, hat direkt von Anfang an die bestmögliche Umsetzung dieser revolutionären Technologie erleichtert«, erklärt Eric Chan, Composite-Experte vom Tepex-Verarbeiter Modern Composites in Hongkong.
 
Leichter als eine Tüte Kartoffelchips
 
Das Gehäuse ist – im Prinzip wie das lasttragende Chassis von Formel 1-Wagen – in Monocoque-Bauweise als einteilige Schale konstruiert. Auf diese Weise wird die extreme Steifigkeit des Carbonverbundwerkstoffs optimal genutzt. Dies leistet einen entscheidenden Beitrag zu den dünnen Wanddicken und dem niedrigen Gewicht des Smartphones und ermöglicht zudem Miniaturisierungen. Denn die Gehäuseinnenseite kommt ohne sperrige, platzraubende Verstärkungen aus. Khalifeh: »Unser Monocoque-Design ergibt ein Gerät, das nur 125 Gramm wiegt und damit ein Drittel leichter ist als herkömmliche Smartphones. Mit nur 6,3 Millimetern ist es außerdem 25 Prozent dünner.«
 
Weniger Elektronikschrott – lange Lebensdauer weil reperataturfähig
 
Carbon Mobile hat sich zudem den Prinzipien der Nachhaltigkeit verpflichtet: Im neuen Smartphone kommen überall dort, wo es möglich ist, ausschließlich rezyklierbare Materialien zum Einsatz. Auch der für das Gehäuse verwendete Verbundwerkstoff lässt sich problemlos rezyklieren und für neue Anwendungen nutzen. »Er kann wie alle Produkte der „Tepex dynalite“-Produktfamilie geschreddert und dann allein – oder vermischt mit entsprechender Neuware – auf Standard-Spritzgussmaschinen zu qualitativ hochwertigen Bauteilen verarbeitet werden«, so Genders.

Um die Lebensdauer des Smartphones zu erhöhen, sind alle seine Komponenten so ausgelegt, dass sie für Reparaturen problemlos ausgetauscht werden können. Dies vermeidet ebenfalls das Entstehen von Elektroschrott.

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