Die kältesten Tage des Jahres könnten bald deutlich erträglicher werden: Ein Wissenschaftlerteam hat eine Thermofaser entwickelt, die mithilfe einer Kombination aus Nanopartikeln und intelligenten Farbstoffen Sonnenlicht in Wärme umwandelt und so in nur wenigen Minuten erstaunliche Temperaturen erreicht.
Die Thermofaser-Revolution
Die Forschungsgruppe um den Chemieingenieur Yun Li – Übersetzung für "Yun Li" im Deutsch dell 'Universität von Waterloo in Kanada hat ein intelligentes Gewebe entwickelt, das Licht in Wärme umwandeln kann. Die in der Zeitschrift veröffentlichte Forschung Fortschrittliche Verbundwerkstoffe und Hybridmaterialien (Ich verlinke es dir hier), stellt eine innovative Lösung zur Aufrechterhaltung der Körperwärme in extrem kalten Umgebungen dar.
So funktioniert das Heizen
Das Geheimnis dieser Thermofaser liegt in den speziellen Nanopartikeln, die in das Material eingearbeitet sind. Diese Partikel absorbieren Sonnenlicht und wandeln es durch einen Prozess der photothermischen Umwandlung in Wärme um. Wie er erklärt Li:
Die eingebetteten Nanopartikel absorbieren Sonnenlicht über einen Wellenlängenbereich hinweg hocheffizient
Werkstofftechnik
Die Forscher verwendeten zwei photothermische Polymere: das Polyanilin (BROT) und die Polydopamin Mit dem PDA können Sie den Computer mit dem Mobilgerät verbinden. Diese Nanopartikel wurden in eine Matrix aus Fasern integriert Thermoplastisches Polyurethan (PTU), ein Material, das häufig bei der Herstellung wasserdichter Kleidung und Sportbekleidung verwendet wird.
Ein einzigartiges Merkmal dieser Thermofaser ist die Einarbeitung thermochromer Farbstoffe, die als Reaktion auf Temperaturänderungen ihre Farbe ändern. Diese Farbstoffe verändern bei steigender Temperatur ihre chemische Struktur und geben so eine sofortige visuelle Rückmeldung über die erreichte Wärmestufe.
Überzeugende Praxistests
Um die Materialeigenschaften zu testen, fertigte das Team einen kleinen Pullover für einen Teddybären an. Der Kopf, zunächst rot, Bereits nach 53,5 Minuten Sonneneinstrahlung erreichte es eine Temperatur von 10°C, die bei steigender Temperatur ihre Farbe von Rot nach Weiß ändert.
Eine Innovation, die einen bedeutenden Fortschritt gegenüber bestehenden tragbaren Heizsystemen darstellt, die typischerweise auf teuren Komponenten basieren, wie Nanomaterialien Metall- oder sperrige batteriebetriebene Heizelemente.
Thermische Fasern, zukünftige Anwendungen
Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten dieser Thermofaser sind vielfältig und vielversprechend. Das Material könnte für Bergrettungsausrüstung und sogar Haustierkleidung verwendet werden. Der Betrieb ohne Batterien und elektronische Bauteile macht ihn besonders vielseitig und praktisch.
Eine Nachricht, die, das muss man sagen, unsere Herzen erwärmt.