Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Echt smart: Schutzweste mit eingebauter «Klimaanlage»

14.05.2012
Um die neue «smarte» Schutzweste zu testen, joggte ein Proband in der Klimakammer der Empa einige Kilometer auf dem Laufband. Dabei verlor er durch Schwitzen 544 Gramm an Gewicht – dank der eingebauten Kühlung immerhin 191 Gramm weniger als mit einer herkömmlichen Weste.

Funktionelle Sportbekleidung ist heute selbstverständlich, beispielsweise ist eine Sportjacke atmungsaktiv und dennoch wasserdicht. Bei Arbeitskleidern beschränkt sich die Funktionalität dagegen meist auf den eigentlichen Schutz etwa gegen Feuer, spitze Gegenstände, Chemikalien. Dem Tragekomfort kommt dabei keine grosse Bedeutung zu. Bei kugelsicheren Westen lässt das schützende Kevlar zwar keine Kugeln durch – aber auch keinen Wasserdampf.


Unter dem Uniformhemd zu tragende ballistische Schutzweste mit integrierter «Klimaanlage», etwa für Angehörige der Polizei.


Für Kühlung und somit für den Komfort sorgen bei der schusssicheren Weste ein mit Wasser befüllbares Coolpad und ein Miniventilator, der Luft durch die Ventilationsschicht bläst.

Polizistinnen und Polizisten, die diese Schutzwesten unter ihrer Uniform tragen müssen, kommen daher nicht nur in wärmerem Klima erheblich ins Schwitzen. Was bei der Büroarbeit lediglich unangenehm ist, beeinträchtigt bei körperlicher Beanspruchung die Leistung – im Einsatz kann das gefährlich werden. Die Empa entwickelte daher mit Industriepartnern eine «smarte» Schutzweste mit integriertem Kühlsystem, das auf der Coolpad-Technologie basiert, die ursprünglich für medizinische Kühlbekleidung geschaffen worden war. Das in die Weste eingebaute Coolpad wird mit Wasser gefüllt, das durch die Membrane verdampfen kann, wodurch sich das Pad abkühlt. Durch einen textilen Abstandhalter hinter dem Pad, einem so genannten Abstandsgewirk, bläst ein Mini-Ventilator Luft und kühlt so zusätzlich.

Eine derartige «Klimaanlage» in ein Bekleidungsstück einzubauen, war ein recht kompliziertes Unterfangen. So war dazu ein neuartiges textiles Abstandsgewirk notwendig, das sowohl druckstabil als auch bieg- und anschmiegsam ist und einen sehr geringen Luftwiderstand aufweist; es wurde gemeinsam mit der Firma Eschler entwickelt.

Auch Ventilatoren waren keine auf dem Markt, die klein genug waren, um sich in die Kleidung integrieren zu lassen. Deshalb haben die Empa-Ingenieure sie selbst «en miniature» designt; zwei Einheiten samt Batterie und Steuerungselektronik sorgen nun für den kühlenden Luftzug in der Weste. Ebenfalls genügten die bisherigen Coolpads nicht; da sie in der Schutzweste mechanisch stark beansprucht sind, lief häufig Wasser aus. Eine neue Technik verschweisst die ultradünne Membrane der Pads per Diodenlaser weitaus zuverlässiger als bisher. Die Nähte bleiben dabei weich und flexibel.

Ausserdem konnten die Empa-Experten auch gleich noch die Verdunstungsrate und somit die Kühlleistung erhöhen. Doch damit nicht genug. Um das Befüllen der Coolpads mit Wasser zu vereinfachen, entwickelten sie eine tragbare Füllstation, die mit Schnellverschluss an die Weste angeschlossen wird und das Pad in einer Minute auffüllt. Im gleichen «Service» lassen sich entladene Minilüfter gegen solche mit vollem Akku austauschen. Danach ist die Weste wieder für drei bis vier Stunden einsatzbereit.

Im Labor der Empa zeigten Vergleichsmessungen mit auf dem Markt erhältlichen Kühlsystemen, dass die Neuentwicklung deutlich leichter ausfällt und zudem messbar besser kühlt. Doch auch im praktischen Einsatz hat sich die Weste bereits bewährt: Polizistinnen und Polizisten der Stadtpolizei Zürich haben Prototypen der Weste während einiger warmer Sommertage getestet und die Innovation durchwegs positiv beurteilt.

Demnächst wird eine erste Kleinserie der unter der Uniform tragbaren Schutzweste vom Projektpartner Unico swiss tex GmbH angefertigt. Die «smarte» Technologie eignet sich aber auch für über der Kleidung zu tragende Schutzanzüge, Uniformjacken, Tarnwesten und sogar für Rucksäcke. Weitere Entwicklungen wie diese sind bereits in Vorbereitung.

Rémy Nideröst | EMPA
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Berichte zu: Abstandsgewirk Coolpad Empa Kühlsystem Membrane Schutzweste Schwitzen Weste uniform

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Innovative Produkte:

nachricht Neu entwickelter Therapiesitz hilft beeinträchtigten Menschen
18.05.2017 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

nachricht Schnell schweben: Studierende konstruieren Transportkapsel
04.04.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Innovative Produkte >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie