Der Strom kommt aus der Jacke

Steffen Reich ist ein bisschen im Stress. Dreieinhalb Jahre hat der Chemiker an seiner Promotion gearbeitet, demnächst steht die entscheidende Prüfung an. Aber er ist mehr als zuversichtlich, schließlich sorgt ein Teil seiner Forschungsergebnisse seit der Veröffentlichung in der renommierten Fachzeitschrift npj Flexible Electronics für Aufsehen. Zwar gibt es insgesamt neun sogenannte Co-Autoren, darunter eine enge Zusammenarbeit mit der auf Textilien spezialisierten Donghua Universität in Schanghai, aber: "Herr Reich hat die meiste Arbeit gemacht", lobt sein Doktorvater Prof. Andreas Greiner, der den Lehrstuhl Makromolekulare Chemie II innehat.

Vliesstoff leitet Strom

Das Besondere an dem Vliesstoff, den Reich erfunden hat, ist seine Beschaffenheit. Er ist nicht nur leitfähig, sondern auch luftdurchlässig und vor allem flexibel wie ein "normaler" Stoff - und damit vielseitig einsetzbar. Und, was für eine spätere industrielle Produktion besonders wichtig ist: Die Herstellungsverfahren sind bekannt und erprobt. Per klassischem Elektrospinnen werden Fasern gewonnen, die dann in einer Flüssigkeit mit Silberfäden gemischt werden. Dann kommt das in der Papierherstellung schon sehr lange gängige Wetlaid-Verfahren zum Einsatz, bei dem der Faserbrei flächig ausgebracht, abfiltriert, getrocknet und kurz erhitzt wird. Fertig ist der Vliesstoff mit sehr hoher elektrischer Leitfähigkeit.

Silberfäden 1000-mal dünner als ein Haar

Das Geheimnis dabei sind die Silberfäden, sagt Greiner und erklärt: "Sie sind vergleichsweise lang, kommen deshalb innerhalb des Stoffs untereinander in Kontakt und leiten angelegten Strom so weiter." Das funktioniere besser als mit Nanoröhrchen auf Kohlenstoffbasis. Wobei lang - sagen wir mal - relativ ist. Die Silberfäden messen in der Länge gerade mal ein Viertel der Dicke eines menschlichen Haars und sind zugleich 1000-mal dünner.

Erprobte Herstellungsverfahren

Dass die Herstellungsverfahren bekannt und erprobt sind, lässt eine Entwicklung möglicher Produkte bis zur Marktreife "in zwei bis drei Jahren" möglich erscheinen, schätzt Greiner. Und Produkte können er und Reich sich so einige vorstellen. Zum einen den weiten Bereich funktioneller Stoffe und Kleidung. Denkbar sind mit Solarzellen ausgestattete Jacken, die den Strom zum Heizen nutzen - Vlies statt Daunen sozusagen. Oder die Möglichkeit, den entstehenden Strom zum Aufladen mobiler Endgeräte zu nutzen. Dank der hohen Flexibilität des Vliesstoffes gäbe es keinerlei Beeinträchtigung beim Tragekomfort.

Elektromagnetische Strahlung wird abgeschirmt

Der Effekt, dass man den silberdurchsetzten Vliesstoff durch Anlegen einer niedrigen Spannung erwärmen kann, eröffnet weitere Anwendungsmöglichkeiten. Eine entsprechende Tapete könnte als Raumheizung fungieren und zugleich elektromagnetische Strahlung weitestgehend abschirmen. Der Stoff könnte in Elektroautos die Heizung ersetzen, weil diese ja keine Abwärme eines Verbrennungsmotors nutzen können. Möglich ist ein Einsatz als Filtermaterial oder in der Abgasnachbehandlung.

Bakterien produzieren Strom

Und wenn Reich und Greiner etwas weiter in die Zukunft schauen, halten sie sogar die Produktion von Strom für möglich - mittels der mikrobiellen Brennstoffzelle, in der der Stoff aus Bayreuth als Elektrode zum Einsatz kommen könnte. Umspült von städtischem Abwasser würden sich an dem Material Bakterien anlagern, die die vorhandenen Abfallstoffe verstoffwechseln. Dabei entstünden Elektronen und damit Strom. Ein Traum.

Durch Patente geschützt

"Die entscheidende Frage ist letztlich, ob es für die eine oder andere Anwendung einen Markt gibt. Nur dann finden sich Unternehmen, die auch Produkte entwickeln", sagt Greiner. In diesem Zusammenhang ganz wichtig: Verfahren und Stoff sind bereits durch Patente geschützt.

Nicht bewertet

Anzeige

Kommentare

Glückwunsch an Steffen Reich und seine Co-Autoren/Forscher!
Ich finde es toll, dass Grundlagenforschung zu solchen Ergebnissen führt, die zukunftsweisend sein könnten.
Das ist als "Schritt A" mit offenem Ende allemal besser als die Politik, die "Schritt C" vor "A" und "B" macht, etwa in der "Energiewende".
Etwas "Spielverderber" muss ich aber sein, denn ich werde mir im Sommer bei 30 Grad kein dickes Vlies anziehen, um per Solarzellen Strom für mein Smartphone zu produzieren ;-)