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Wir haben Kleidung für den Sportplatz, für Kletterpartien, für Wanderungen, für gemütliche Sofa-Abende, für professionelles Auftreten, für rebellische Momente. Es gibt Outfits für jede erdenkliche Situation. Robuste Stoffe schützen uns, wenn wir zum Beispiel auf irgendeinem Gebirgsabschnitt kraxeln. Lockeres, luftdurchlässiges Material macht hingegen heiße Tage erträglicher.
Und dann wäre da noch smarte Kleidung. Diese ist mit elektronischen Geräten ausgestattet, mit Vitalsensoren, Heizstäben, sogar mit Anschlüssen, um das Handy zu laden. Mittlerweile gibt es Prototypen, die selbst Strom erzeugen können, etwa mit ultradünnen Solarzellen.
Nur besteht hier die Abhängigkeit von Sonnenlicht. Thermoelektrische Kleidung soll eine Alternative darstellen. Und hier haben Forscher:innen einen Durchbruch erzielt.
Thermoelektrische Textilien erzeugen Strom, indem sie den Unterschied zwischen der warmen Körpertemperatur und der kälteren Umgebungstemperatur nutzen. Um nicht in physikalisches Fachsprech abzudriften: Sie wandeln Wärmeenergie in elektrische Energie um. Als Leiter dienen dabei Stoffe aus leitfähigen Molekülen, sogenannte leitfähige Polymere.
Bisher waren diese Polymere allerdings rein technisch nicht effizient genug, um wirklich einen Nutzen zu haben. Ein Forschungsteam der Chalmers Universität für Technologie hat jetzt herausgefunden, wie sie einen perfekten Faden herstellen können, der eben deutlich besser funktioniert.
Dieser besteht aus dem elektronenleitenden Material PBFDO (um die vollständige Bezeichnung hier auszuschreiben, ist sie zu lang und zu kompliziert). Das Material ist flexibel, wodurch es sich wunderbar an Textilien anpassen lässt. In einem Test beschichteten die Forscher:innen einen Seidenfaden mit dem Material und prüften die elektrische Leitfähigkeit, die laut der Forscher:innen vielversprechend war.
Zudem prüften sie die Stromerzeugung durch ein thermoelektrisches Textil aus diesem Garn. Dafür stellten sie ein Stoffstück aus dem PBFDO-Polymer, einem positiven Ladungsträger, einem sogenannten defektelektronenleitenden Polymer. Die sind nötig, damit polymerbasierte Thermoelektrika funktionieren. Beide Polymere verbanden sie mit Silberlack.
Anschließend platzierten sie den Stoff zwischen einer heißen und einer kalten Oberfläche. Dabei kam eine maximale Energiedichte von rund 22 Nanowatt pro Quadratzentimeter zustande oder, wie die Forscher:innen schreiben: "Ausreichend, um beispielsweise elektrochemische Sensoren für physiologische Signale anzutreiben." Dazu zählen etwa Vitalsensoren.
Doch außerhalb des Labors versprechen sie sich noch mehr. So glauben die Forschenden, dass es möglich wäre, zum Beispiel ein Handy über einen USB-Anschluss zu laden. Damit wären Powerbanks praktisch passé. Bleibt nur zu hoffen, dass die fertige Kleidung dann auch besser aussieht als die klobigen tragbaren Ladegeräte. Doch bis dahin dürfte es dauern.
