Forschende des Leibniz-Instituts f\u00fcr Photonische Technologien aus Jena entwickeln eine auf Textilien basierende autarke Energieversorgung. In Zukunft sollen sich mobile und nah am K\u00f6rper getragene elektronische Ger\u00e4te noch einfacher mit Energie versorgen lassen, selbst dann, wenn keine externe Stromversorgung zur Verf\u00fcgung steht. Smarte Textilien nutzen hierzu die abgegebene menschliche K\u00f6rperw\u00e4rme und wandeln diese in Strom um. Ihre zudem k\u00fchlenden Eigenschaften machen die neuartigen Materialien f\u00fcr sicherheitsrelevante Anwendungen interessant und sorgen gleichzeitig f\u00fcr erh\u00f6hten Tragekomfort und gesteigertes Wohlbefinden.<\/p>\n\n\n\n
Am K\u00f6per getragene miniaturisierte elektronische Ger\u00e4te, sogenannte Wearables, \u00fcberpr\u00fcfen Vitalfunktionen, z\u00e4hlen Schritte oder informieren \u00fcber Verkehr und Wetter. Um diese technischen Begleiter kontinuierlich mit Strom zu versorgen, haben Forschende des Leibniz-Instituts f\u00fcr Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) gemeinsam mit einem Team der ITP GmbH aus Weimar und dem Textilhersteller E. CIMA aus Spanien ein Material entwickelt, welches unabh\u00e4ngig von externen Stromquellen die ben\u00f6tigte Energie liefert.<\/p>\n\n\n\n
Moderne, intelligente Textilien wandeln K\u00f6rperw\u00e4rme unter Nutzung thermoelektrischer Effekte in Strom um, der in einem Akku gespeichert werden kann, so die Leibniz Gemeinschaft in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n \u201eUnsere Vision ist es, textile Materialien f\u00fcr die Energieerzeugung zu nutzen. Flexibel, bedarfsgerecht und umweltfreundlich k\u00f6nnen diese smarten Gewebe mobile Ger\u00e4te der Unterhaltungselektronik oder f\u00fcr Gesundheitsanwendungen autark mit Energie versorgen. Smartwatches oder Fitnessarmb\u00e4nder werden direkt am K\u00f6rper getragen und lassen sich auf diese Weise jederzeit mit Strom versorgen. Vitalparameter k\u00f6nnen damit beispielsweise kontinuierlich gemessen und \u00fcberwacht werden\u201c, erl\u00e4utert Dr. Jonathan Plentz, Arbeitsgruppenleiter f\u00fcr Photonische D\u00fcnnschichtsysteme am Leibniz-IPHT.\f<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr die Energieerzeugung nutzen die Jenaer Forscherinnen und Forscher thermoelektrische Generatoren, welche die k\u00f6rpereigene W\u00e4rme in elektrische Energie umwandeln (Seebeck-Effekt). Daf\u00fcr werden auf textilen Geweben D\u00fcnnfilmbeschichtungen in Form von aluminiumdotiertem Zinkoxid (Al:ZnO) als thermoelektrische Funktionsschicht aufgebracht. Durch Temperaturunterschiede zwischen der Hautoberfl\u00e4che des Nutzers und der Umgebungstemperatur oder mittels Industrieabw\u00e4rme konnten die Forschenden thermoelektrische Effekte mit Leistungen von bis zu 0,2 \u03bcW messen. Der erzeugte Strom lie\u00dfe sich in einem Akku speichern, der den Energiebedarf von elektronischen Ger\u00e4ten f\u00fcr Gesundheit oder Sport deckt. \u201eDamit wird die Energieversorgung von Ger\u00e4ten autark\u201c, so Dr. Gabriele Schmid, Projektleiterin am Leibniz-IPHT.<\/p>\n\n\n\n Die smarten Textilien k\u00f6nnen weitaus mehr: Der thermoelektrische Effekt kann auch f\u00fcr die K\u00fchlung mittels elektrischer Energie genutzt und so f\u00fcr K\u00fchlanwendungen und zur Temperaturregulierung eingesetzt werden (Peltier-Effekt). Ein m\u00f6gliches Anwendungsgebiet sieht Plentz zum Beispiel in der Stahlindustrie: \u201eAn Hoch\u00f6fen sind Arbeiterinnen und Arbeiter gro\u00dfer W\u00e4rmeentwicklung ausgesetzt. Schon nach kurzer Zeit steigt die K\u00f6rpertemperatur durch die umgebende Hitze deutlich. Intelligentes K\u00fchlgewebe integriert in Schutzkleidung kann helfen, die K\u00f6rpertemperatur besser zu regulieren. Zudem zeichnen sich die textilen Materialien insbesondere durch ihre Luftdurchl\u00e4ssigkeit, Leichtigkeit und Flexibilit\u00e4t aus, was sich nicht nur positiv auf das Thermomanagement auswirkt, sondern zus\u00e4tzlichen Komfort in herausfordernden Arbeitsumgebungen bietet.\u201c<\/p>\n\n\n\n Auch interessant: Neues Druckverfahren gibt Textilien intelligente Funktionen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Bei Versuchen konnte durch Peltier-K\u00fchlung ein Temperaturunterschied von bis zu 12 \u00b0C nachgewiesen werden, was f\u00fcr textile thermoelektrsiche Elemente einmalig ist. Perspektivisch lie\u00dfen sich damit nicht nur prozesskritische Bereiche in der Industrie temperieren, sondern Einsatzkr\u00e4fte von Polizei und Feuerwehr w\u00e4ren mit den smarten Textilien mit ihren k\u00fchlenden Eigenschaften noch besser gesch\u00fctzt. Eine aktive Regulierung der K\u00f6rpertemperatur mit hohem textilen Tragekomfort ist auch im Bereich Well-Being und im medizinischen Umfeld (zum Beispiel zur Fiebersenkung) sehr wichtig. Die K\u00fchlung von Transportg\u00fctern mittels funktionalisierter Textilien er\u00f6ffnet weitere Anwendungsfelder.<\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":345315,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36843],"tags":[126416,33114,126419,56930,125428,38498,100996],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-345311","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-digital-de-de","tag-e-cima-de","tag-energie-de-de","tag-itp-gmbh-de","tag-leibnitz-institut-de","tag-leibniz-gemeinschaft-de","tag-textilien-de","tag-thermoelektrik-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/hdH8ZLuz-textile-g8edc08004_1920-1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on January 8, 2022","modified":"Updated on January 8, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on January 8, 2022 10:00 am","modified":"Updated on January 8, 2022 10:00 am"},"featured_img_caption":"\u00a9 Pixabay","tax_additional":{"category":{"linked":["Digital<\/a>"],"unlinked":["Digital<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["E. 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