3D-gedruckte Kleidung könnte für erhöhten Kühlungseffekt bei Trägern sorgen

Wissenschaftler der University of Maryland haben eine temperaturregulierenden Stoff entwickelt und hergestellt, der einen 55% höheren Kühlungseffekt als Bauwolle aufweist. Die Fasern lassen sich mittels 3D-Druckverfahren produzieren. Kleidung hergestellt aus diesem Material könnte zukünftig eine günstigere und umweltschonendere Alternative zu Klimaanlagen darstellen.

Bei der im ACS Nano Journal veröffentlichten Studie hat das Forscherteam unter der Leitung von Liangbing Hu ein Textilmaterial mit hoher thermischer Leitfähigkeit hergestellt.

“Dies ist das erste Mal, dass thermisch leitfähige Textilien 3D-gedruckt wurden und über sehr gute mechanische Festigkeit sowie erhöhte thermische Leitfähigkeit verfügen, was den Körper deutlich kühlen kann; speziell für Energieeinsparungen in Büroräumlicheiten,” erklärt Hu.

Das Material besteht aus dem Nanofaser-Verbundwerkstoff Bornitrid, eine Bor-Stickstoff Verbindung, und Polyvinylalkohol (PVA). Diese 3D-gedruckten Nanofasern sind äußerst gleichmäßig ausgerichtet und dicht gepackt. Stoff, der aus diesen Nanofasern gewebt wird weist einen hohen Kühlungseffekt sowie eine gute mechanische Festigkeit auf.

Hauptmerkmal der damit hergestellten Textilien ist jedoch die hohe thermische Leitfähigkeit, die es Körperwärme ermöglicht durch den Stoff hindurch zu entweichen. Im Vergleich dazu haben konventionelle Stoffe wie Baumwolle meist eine niedrigere thermische Leitfähigkeit, was dazu führt, dass mehr Körperwärme unter der Kleidung eingeschlossen bleibt.

Mittels Simulationen konnte bewiesen werden, dass Stoffe hergestellt aus der neuartigen Nanofaser eine über doppelt so hohe thermische Leitfähigkeit als Bauwollstoffe und eine eineinhalb höhere Wärmeleitfähigkeit als PVA-Stoffe ohne Boronitrid Nanofasern aufweisen.

Die Forscher planen nun aus dem Projekt gewonnenen Ergebnisse für tatsächliche Anwendungen weiterzuentwickeln.

“Derzeit arbeiten wir daran die Leistung durch Materialdesign weiter zu verbessern und entwickeln skalierbare Anschauungsmodelle mit 3D-Druck,” schließt Hu.