Für Scheiben und Kleidung: Neue Folie kann sich auf Befehl erwärmen

Für Scheiben und Kleidung: Neue Folie kann sich auf Befehl erwärmen

von Wolfgang Kempkens

Eine neue Folie erwärmt sich binnen Sekunden um zehn Grad - und ist vielseitig einsetzbar.

Es ist dunkel, es ist kalt und das letzte, was man gebrauchen kann, sind vereiste Autoscheiben. BMW-Fahrer könnten das Problem künftig elegant und innerhalb von Sekunden lösen, dank einer neuen Technologie des Münchner Autobauers.

Es genügt ein kurzer Wärmestoß, den ein kleiner Heizdraht in der Scheibe auf eine eingebettete Folie überträgt. Die erwärmt sich prompt und taut das Eis auf. Audi hat eine entsprechende Forschungsarbeit von Wissenschaftlern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge gesponsert.

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Die Folie erwärmt die Scheibe bereits um zehn Grad Celsius, was bei strengem Frost allerdings nicht reicht. Die Forscher sind dabei, die Temperaturspanne auf 20 Grad zu erhöhen. Doch beim Auto enden die Einsatzmöglichkeiten noch lange nicht: Die Folie lässt sich, so die Vorstellung des MIT-Professors und Werkstoffexperten Jeffrey Grossman, auch auf Kleidungsstücke kleben, die den Träger bei Bedarf wärmen.

Was wie Zauberei klingt, ist eine neue Art, solare Wärme zu speichern und wieder verfügbar zu machen. Wenn die Sonne auf diese Folie scheint, verschieben sich die Moleküle, aus denen sie aufgebaut ist. Erst ein äußeres Ereignis wie Fingerschnippen, Klopfen oder ein Wärmeschub sorgt dafür, dass die Moleküle an ihre ursprüngliche Position zurückkehren. Dabei geben sie die Energie wieder ab, die sie auf ihre ungewohnten Plätze gezwungen hat - in Form von Wärme.

Das Phänomen basiert auf dem gleichen chemophysikalischen Prinzip wie Wärmekissen. Wenn sie in heißes Wasser geworfen werden verflüssigt sich ihr Inhalt. Er verändert sich auch nicht, wenn das Kissen Raumtemperatur erreicht. Eingebaut ist eine Feder, wie an einem Knackfrosch. Wenn man sie drückt, ertönt ein scharfes metallisches Geräusch, das die Moleküle in der Flüssigkeit nach und nach erstarren lässt. Dabei geben sie Wärme ab, für die beispielsweise Skifahrer dankbar sind, wenn sie auf den Lift warten müssen.

Die Folie der MIT-Wissenschaftler ist deutlich dünner: Sie besteht aus drei unterschiedlich zusammengesetzten Schichten, die jeweils vier bis fünf Mikrometer dick sind. Insgesamt ist sie also weniger als ein Millimeter dick. Da sie zudem transparent ist, lässt sie sich unauffällig etwa auf Kleidungsstücke oder Glasscheiben kleben. Im Augenblich ist sie noch ein wenig gelbstichig. Das glauben die Forscher allerdings ändern zu können.

Begeisterung bei Forscher-KollegenBisher lässt sich die kalte Speicherung von Wärme nur bei Phasenwechselmaterialien beobachten. Die sind mal flüssig, mal fest, wie das Material in den Wärmekissen. Meist sind es spezielle Salze, die Wärme speichern können, ohne sich selbst zu erwärmen. Grossman und sein Team sind die ersten, denen es gelungen ist, einen Festkörper mit den gleichen Eigenschaften zu entwickeln

"Diese Arbeit weist einen aufregenden Weg für das Gewinnen und Speichern von Wärmeenergie", sagt Ted Sargent, Professor an der Universität Toronto in Kanada. Der Nanoexperte war an der MIT-Entwicklung nicht beteiligt, urteilt also völlig unbefangen.

Und wie so oft war Folie das Ergebnis von Forschungsarbeiten mit einem völlig anderen Ziel: Die Wissenschaftler wollten einen Ofen entwickeln, der solare Wärme speichert und auf Abruf bereitstellt, etwa um das Abendessen zu kochen, wenn die Sonne schon untergegangen ist. Sie stellten fest, dass das Phänomen auch in dünnen Folien zu beobachten ist.

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