Endlich Abkühlung: Forscher der University of Maryland College Park entwickeln eine 3D-gedruckte Faser für Kleidung, die dem Körper künftig Abkühlung verschafft

 14. November 2017  Remziye Korner  

Funktionale Kleidung liegt absolut im Trend. Von Feuchtigkeit, die absorbiert wird, bis hin zu UV-Strahlen, die durch Beschichtungen blockiert werden, gibt es sehr viele Möglichkeiten. Doch eines fehlt: Abkühlung. Ein Forscherteam der University of Maryland College Park (USA) ist mittlerweile der Lösung des Problems sehr nahe gekommen und verwendet dafür auch den 3D-Druck.

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Während die globalen Temperaturen weiter steigen, wird die Klimatisierung immer wichtiger. Das persönliche Wohlbefinden ist uns sehr wichtig. Eine ordentliche Klimaanlage ist oft unerschwinglich und schlecht für die Umwelt. Ein teurer Teufelskreis.

Doch die Situation könnte sich bald ändern. Forscher der University of Maryland College Park (UMCP) arbeiten intensiv an der Entwicklung eines neuen Textils, das eines Tages endlich für Abkühlung sorgt. Das Textil soll als eigene Kühleinheit dienen, ohne dass es einer externen Energiequelle bedarf. Kürzlich wurde in der American Chemical Society ACS Nano eine Studie mit dem Titel „Three-Dimensional Printed Thermal Regulation Textiles“ veröffentlicht, die das Potenzial des 3D-Drucks bei der Herstellung von Hightech-Geweben untersucht. Das Gewebe sorgt für Kleidung, die unseren Körper abkühlt.

Kühlende Kleidung aus dem 3D-Drucker
Abkühlende Kleidung aus dem 3D-Drucker fehlt noch in der Reihe der funktionalen Kleidungsstücke (Bild © American Chemical Society).

Das UMCP-Forscherteam weiß, dass funktionale Kleidung weltweit im Trend liegt. Das reicht von der feuchtigkeitsabsorbierender Sportkleidung bis hin zu Outfits,die UV-Strahlen durch chemische Beschichtungen blockieren. Doch Kleidung, die wirklich für Abkühlung sorgt, gibt es noch nicht. Es fanden schon viele Versuche statt, dieses Problem zu lösen. Doch die entwickelten Materialien waren zu sperrig oder benötigten zu viel teure Energie. Das UMCP-Team, aus der Fakultät für Materialwissenschaft und -technik der Universität, machte sich daran, eine praktikablere Lösung zu finden.

1,5-mal effizienter als bisheriges Material

Wie in der Studie beschrieben, kombinierten die Forscher Bornitrid, ein Material, das für seine ausgezeichnete Wärmeübertragungsfähigkeit bekannt ist, mit Polyvinylalkohol. Das Ergebnis war eine völlig neue Nanokomposit-Faser, die 3D-gedruckt und in verschiedene Stoffarten eingewebt werden kann. Umfangreiche Tests, die das High-Tech-Material auf menschlicher Haut simulierten, zeigten, dass es 1,5-mal effizienter ist als reiner Polyvinylalkohol, wenn es Wärme vom Körper ableitet. Im Vergleich zu Baumwollstoffen ist die UMCP-Faser beim Abkühlen des Trägers doppelt so effizient.

Nanokomposit-Faser aus dem 3D-Drucker
Nanokomposit-Faser kann in verschiedene Gewebe eingearbeitet werden (Bild © American Chemical Society).

Mit anderen Worten, Kleidungsstücke, die mit diesem 3D-gedruckten Nano-Verbundfaden hergestellt werden, könnten dazu beitragen, für Abkühlung und mehr Komfort zu sorgen. Das verringert auch den Bedarf an den üblichen Methoden der Klimatisierung.

Kühlpullover von der Stange?

Es wird nicht von heute auf morgen Kühlpullis in den Regalen geben. Die veröffentlichte wissenschaftliche Arbeit ist immer noch weit entfernt von vollwertigen Prototypen, geschweige denn von fertigen Endprodukten.

Die UMCP-Studie wurde gemeinsam vom US-amerikanischen Amt für Marineforschung – Young Investigator Program, der Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), dem US Department of Energy und dem China Scholarship Council finanziert.

Unbekanntere als auch namhafte Sportartikelhersteller, wie Nike und Adidas, forschen und entwickelt weltweit am 3D-Druck von Sportbekleidung und -artikeln. Dass Nike sich auch mit Produkten aus dem 3D-Drucker beschäftigt, haben sie ja bereits bewiesen. 2016 entwickelten sie den 3D-gedruckten Spikeschuh „Zoom Superfly Flyknit“. Das weltweit bekannte 3D-Druckprojekt in Ansbach bei Adidas lautet SPEEDFACTORY und liefert ebenfalls schon sehenswerte Ergebnisse.

Vor allem an selbstkühlender Kleidung dürften die führenden Unternehmen großes Interesse haben, schnell und als erstes ein verlässliches Produkt auf dem Markt zu platzieren. Die weitere Entwicklung in dem Bereich dürfte also spannend bleiben und wir werden selbstverständlich auch in Zukunft kostenlos bei uns im Newsletter berichten (hier abonnieren). Dass Nike sich auch mit Produkten aus dem 3D-Drucker beschäftigt, haben sie ja bereits bewiesen. 2016 entwickelten sie einen Spikeschuh „Zoom Superfly Flyknit“ aus dem 3D-Drucker.

» Lesen Sie auch: Über 40 Projekte und Beispiele für Kleidung aus dem 3D-Drucker

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