Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gut isoliert statt eiskalt erwischt

21.02.2013
Hohenstein Institute entwickeln Textilausrüstung, die Mitarbeiter im eiskalten Tiefkühlhaus erwärmt

Wer in seine heimische Gefriertruhe greift, ahnt, dass es in einem Tiefkühlhaus extrem kalt sein muss. Genauer gesagt: Arktisch kalt. Bis zu -39 °C kann die Umgebungstemperatur in einem Kühlhaus betragen, der Wert in einem Gefrierhaus kann sogar auf bis zu -49 °C sinken. Kein Wunder, dass gute Kälteschutzkleidung für die Mitarbeiter dort Pflicht ist.

Ziel der Textilhersteller ist dabei eine gute Isolation: Die Kälte darf nicht über die Textilien zum Körper vordringen. Zudem sollte die vom Körper produzierte Wärme nicht nach außen gelangen. Dazu gehört auch die Infrarot- beziehungsweise Wärmestrahlung des menschlichen Körpers. Im Durchschnitt gibt der Mensch zwischen 150 und 200 Joule Wärmestrahlung pro Sekunde ab. Bislang haben Hightech-Textilien allerdings vorrangig die Infrarotstrahlung des Körpers im kurz- und mittelwelligen Bereich geblockt. Das langwellige Spektrum der IR-Strahlung jedoch kann durch die Schutzkleidung hindurch auf den Körpern treffen und ihn somit auskühlen. Deshalb entwickeln die Hohenstein Institute in Bönnigheim in einem Forschungsprojekt (AiF-Nr. 17565 N) nun eine Ausrüstung für Schutztextilien, die das gesamte Spektrum der Infrarotstrahlung abdeckt, wodurch ein besserer Kälteschutz gewährleistet wird.

„Wir wollen eine Ausrüstung für Textilien entwickeln, die deren Strahlungseigenschaften so modifiziert, dass die auftreffende langwellige IR-Strahlung absorbiert beziehungsweise reflektiert wird“, erklärt Projektleiter Stefan Gierling. „Die Möglichkeiten einer solchen textilen Ausrüstung sollen in Hinblick auf den Arbeitsschutz grundsätzlich untersucht werden. Vor allem die reflektierenden Eigenschaften bei wärmeren Temperaturen und die absorbierenden Eigenschaften bei kälteren Temperaturen sind von Bedeutung.“

Hierfür sollen Textilien gezielt mit einer geeigneten Beschichtung ausgerüstet werden: Um einen optimalen Schutz vor Auskühlung zu erzielen, soll auf dem körpernah getragenen Futterstoff eine Absorptionsschicht und auf dem körperfernen Oberstoff eine Reflexionsschicht appliziert werden.

Wesentlich ist für die Forscher, dass die neue Textilausrüstung nicht nur einen breiten Anwendungsbereich abdeckt, sondern auch gute Komforteigenschaften beim Tragen aufweist sowie mit wenig Aufwand und vertretbaren Kosten in die industrielle Produktion übertragbar ist.

„Wir wollen die Ausrüstung in Bezug auf ihre thermophysiologischen Eigenschaften dahin gehend optimieren, dass ein optimaler Tragekomfort gewährleistet werden kann“, sagt Gierling. Um der Gefahr des Hitzestaus entgegen zu wirken, werden die funktionalisierten Textilien während des Projekts auf ihre Thermoregulation hin untersucht und optimiert.

Damit die Produktion entsprechender Kleidung in Serie sowie mit geringen Modifikationen an bestehenden Anlagen realisierbar ist, wollen die Wissenschaftler unter Berücksichtigung der kommerziell erhältlichen Produkte geeignete textile Substrate wie Polyester und Baumwolle auswählen. Diese werden mittels üblicher Beschichtungsverfahren mit gezielt ausgewählten anorganischen Funktionsmaterialien ausgerüstet. Bevorzugt sollen hier nanoskalige Metalloxide wie zum Beispiel Aluminium-, Eisen- oder Zinkoxid appliziert werden.

„Je kleiner die Partikelgröße der eingesetzten Materialien ist, desto größer ist der Anteil der langwelligen Infrarot-Absorption im Vergleich zum Bulkmaterial“, so Gierling „Eine Kombination verschiedener Materialien und Partikelgrößen soll zum gewünschten Erfolg führen.“ Die Ergebnisse des Projekts stehen interessierten Herstellern ab Herbst 2014 zur Verfügung.

Unsichtbar dank langwelliger Infrarotstrahlen

Die im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten Textilien sind auch für den militärischen Einsatz interessant. Hier geht es darum, dass die Textilien durch die Abschirmung der langwelligen Infrarot-Strahlung in einem möglichst großen Temperaturbereich die Wärmesignatur eines Körpers verschleiern sollen, damit Personen nicht von Wärmebildkameras erfasst werden.

Die absorbierte Energie soll gegebenenfalls durch gezieltes Einbringen von speziellen Fasern in die Textilkonstruktion an andere Positionen transportiert werden, wo sie zum Teil wieder zum Maskieren der tatsächlichen Form des menschlichen Körpers genutzt werden kann.

Kontakt:
Stefan Gierling
Telefon: +49 7143 271-602
E-Mail: s.gierling@hohenstein.de

Rose-Marie Riedl | Hohenstein Institute
Weitere Informationen:
http://www.hohenstein.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie