Neues Textil entfaltet Wärme

AMHERST, MA – Drei Ingenieure der University of Massachusetts Amherst haben einen Stoff erfunden, der die 80-jährige Suche nach einem synthetischen Textil nach dem Vorbild des Eisbärenfells abschließt.Die Ergebnisse, veröffentlichtkürzlich in der Fachzeitschrift ACS Applied Materials and Interfaces veröffentlicht, werden bereits zu kommerziell erhältlichen Produkten weiterentwickelt.

Eisbären leben unter den härtesten Bedingungen der Erde und ertragen arktische Temperaturen von bis zu -50 °F. Während die Bären über viele Anpassungen verfügen, die es ihnen ermöglichen, auch bei sinkenden Temperaturen zu gedeihen, haben sich Wissenschaftler seit den 1940er Jahren auf eines ganz besonders konzentriert: ihr Fell. Wie, so die Frage der wissenschaftlichen Gemeinschaft, hält das Fell eines Eisbären ihn warm?

Normalerweise glauben wir, dass wir uns vor dem Wetter schützen, um warm zu bleiben. Aber es geht auch anders: Eine der wichtigsten Entdeckungen der letzten Jahrzehnte ist, dass viele Polartiere das Sonnenlicht aktiv nutzen, um ihre Temperatur aufrechtzuerhalten, und das Fell von Eisbären ist ein bekanntes Beispiel dafür.

Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass ein Teil des Geheimnisses der Bären in ihrem weißen Fell liegt. Man könnte meinen, dass schwarzes Fell Wärme besser absorbieren würde, aber es stellt sich heraus, dass das Fell der Eisbären die Sonnenstrahlung äußerst effektiv an die Haut der Bären weiterleitet.

„Aber das Fell ist nur die halbe Miete“, sagt die leitende Autorin des Artikels, Trisha L. Andrew, außerordentliche Professorin für Chemie und außerordentliche Professorin für Chemieingenieurwesen an der UMass Amherst. „Die andere Hälfte ist die schwarze Haut der Eisbären.“

Wie Andrew es erklärt, handelt es sich bei Eisbärfell im Wesentlichen um eine natürliche Glasfaser, die das Sonnenlicht bis zur Haut des Bären leitet, die das Licht absorbiert und den Bären erwärmt. Das Fell verhindert aber auch hervorragend, dass die nun erwärmte Haut die mühsam erkämpfte Wärme abstrahlt. Wenn die Sonne scheint, ist es, als hätte man eine dicke Decke, die sich selbst wärmt und die Wärme dann direkt auf der Haut speichert.

Was Andrew und ihr Team getan haben, ist die Entwicklung eines zweischichtigen Stoffes, dessen obere Schicht aus Fäden besteht, die wie das Fell eines Eisbären sichtbares Licht bis zur unteren Schicht leiten, die aus Nylon besteht und mit einem dunklen Material namens PEDOT beschichtet ist. PEDOT wärmt, ähnlich wie die Haut der Eisbären, effizient.

So effizient, dass eine Jacke aus diesem Material 30 Prozent leichter ist als die gleiche Jacke aus Baumwolle, Sie sich aber auch bei Temperaturen wohlfühlen, die 10 Grad Celsius kälter sind, als die Baumwolljacke aushält, solange die Sonne scheint oder Ein Raum ist gut beleuchtet.

„Raumheizung verbraucht riesige Mengen an Energie, die größtenteils aus fossilen Brennstoffen stammt“, sagt Wesley Viola, der Hauptautor des Artikels, der an der UMass in Chemieingenieurwesen promovierte und jetzt bei Andrews Startup Soliyarn, LLC arbeitet. „Während unser Textil als Oberbekleidung an sonnigen Tagen wirklich glänzt, funktioniert die Struktur zum Einfangen von Lichtwärme so effizient, dass man sich vorstellen kann, die vorhandene Innenbeleuchtung zur direkten Erwärmung des Körpers zu nutzen. Durch die Konzentration der Energieressourcen auf das „persönliche Klima“ rund um den Körper könnte dieser Ansatz möglich sein weitaus nachhaltiger sein als der Status quo.“

– Diese Pressemitteilung wurde ursprünglich auf der Website der University of Massachusetts Amherst veröffentlicht