Erfunden: ein unzerstörbarer Stoff, der Strom erzeugt

Die Kombination zweier 3D-gedruckter Polymere ergibt ein Gewebe, das sich selbst repariert und durch Körperwärme Strom erzeugt.

Technologie und Mode machen Fortschritte bei der Herstellung intelligenter Stoffe und Kleidung. Ziel ist die Herstellung multifunktionaler Kleidung, die Sensoren integriert, um die Gesundheit zu überwachen oder alltägliche Aktivitäten zu verbessern, etwa Yogahosen. Die Schlüsselelemente des Gewebes sind Elastizität und Leitfähigkeit. Ein Forschungsteam der KAUST, der King Abdullah University of Science and Technology, hat ein innovatives Material vorgeschlagen, das alle Anforderungen erfüllt.

Wie es hergestellt wird

Die Studie wurde in Advanced Functional Materials veröffentlicht und trägt die Namen von Prof. Derya Baran und Dr. Seyoung Kee. Die Forscher mischten ein leitfähiges thermoelektrisches Polymer namens Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT), Polystyrolsulfonat (PSS), Dimethylsulfoxid (DMSO) und Triton X-100. Letzteres ist ein gelartiger Stoff, der Wasserstoffbrückenwechselwirkungen im Material fördert und für die Selbstheilungseigenschaft der Faser unerlässlich ist.

Wichtige Eigenschaften

Die Verbindung wird dann mit einem 3D-Drucker versponnen, und zwar in dicken Schichten, die dem endgültigen Prototyp seine physikalischen Eigenschaften verleihen. Die thermoelektrische Eigenschaft wurde anschließend gemessen, indem die Temperatur variiert und der erzeugte Strom gemessen wurde. Die Tests zeigen, dass ein Temperaturunterschied von 32 °C zwischen den beiden Seiten eines Films eine maximale Leistung von 12,2 Nanowatt erzeugt. Die Leistung reicht im Moment nur, um kleine Biosensoren und Sender zu versorgen, ist aber ein sehr vielversprechender Ausgangspunkt.

Ein weiterer äußerst interessanter Aspekt ist die Selbstheilungseigenschaft. Der Test wurde durchgeführt, indem ein Gewebe, das eine LED-Leuchte speiste, mit einer Rasierklinge durchtrennt wurde. Unglaublicherweise erlosch das Licht weder während noch nach dem Schneiden, und nach zehn Schnitten behielt das Gewebe seine Leitfähigkeit und erzeugte 85 % der anfänglichen Leistung.

Das neue Material ist ein weiterer Schritt hin zu tragbarer Technologie und kann in nicht allzu ferner Zukunft unendliche Entwicklungen und Anwendungen eröffnen.