Flüssigkristallfaser passt sich Temperatur an

Eingesetzt in Kleidung oder im Flugzeugbau ergeben sich laut MIT-Forschern neue Möglichkeiten

Dehnbare Faser: "FibeRobo" reagiert flexibel auf Temperaturänderungen (Foto: mit.edu)

Cambridge (pte023/27.10.2023/11:30) - Forscher um Jack Forman vom Media Lab des Massachusetts Institute of Technology ( https://www.mit.edu ) (MIT) haben mit "FibeRobo" eine Flüssigkristallfaser entwickelt, die in Kleidung je nach Außentemperatur wärmt oder kühlt. Sie besteht aus einem Material namens "Liquid Crystal Elastomer" (LCE). Dieses Flüssigkristall besteht aus Molekülen, die sich wie eine Flüssigkeit bewegen können. Die Entwickler haben das LCE in ein Elastomernetzwerk eingesetzt, das dehnbar ist wie ein Gummiband.

Moleküle ändern Ausrichtung

Erwärmt sich das LCE-Material, ändern die Kristallmoleküle ihre Ausrichtung und ziehen das Elastomernetzwerk zusammen. Dadurch wird der Stoff, der aus den Fasern gewebt ist, dünner. Wird es hingegen kälter, nehmen die Moleküle ihre ursprüngliche Ausrichtung wieder ein. Durch sorgfältiges Mischen von Chemikalien zur Synthese des LCE können die Forscher die endgültigen Eigenschaften der Faser steuern, etwa ihre Dicke oder die Temperatur, bei der sie aktiviert wird.

Die kostengünstige FibeRobo ist laut den Forschern vollständig kompatibel mit den Maschinen, die bisher zur Herstellung von Stoffen verwendet werden. Sie können also auf Webstühlen verarbeitet werden. Sie kann in beliebigen Längen hergestellt werden, wie die Fasern, die heute zur Herstellung von Stoffen verwendet werden. Auch soll ein Kombinieren mit Fasern möglich sein, die sich erwärmen, wenn elektrischer Strom hindurchfließt.

Anpassungs- und reaktionsfähig

Dieses flexible Anpassungsverhalten ermöglicht es dem Benutzer, zum Beispiel eine Jacke digital zu kontrollieren, ihre wärmende Wirkung an die aktuelle Herzfrequenz anzupassen. Beim Joggen würde der Stoff dann dünner, auch bei niedriger Außentemperatur. "Wir verwenden Fasern für alles mögliche, beispielsweise im Flugzeugbau. Ein Großteil unserer Umwelt ist anpassungs- und reaktionsfähig, doch Textilien sind völlig träge. Das wollen wir mit unserer Faser ändern", so Forman.