Kleider, die nie nass werden Nanotechnologie für Outdoortextilien

Durch Zufall haben Forscher der Universität Zürich entdeckt, wie Textilien produziert werden können, die wasserdicht und trotzdem atmungsaktiv sind. Die Erfindung basiert auf Nanotechnologie und wird schon bald weltweit die Outdoorbekleidung revolutionieren.

Davon träumen Outdoorsportler: von Kleidern, die sogar im Tauchgang nicht nass werden und gleichzeitig jederzeit luftdurchlässig bleiben. Was bisher als Quadratur des Kreises galt, ist seit Kurzem keine Utopie mehr: Atmungsaktive Bergsportjacken der zukünftigen Generation müssen nach einem Einsatz in Regen oder Schnee nicht mehr zum Trocknen aufgehängt werden: Sie sind schon trocken, weil sie gar nie nass geworden sind.

Möglich machen wird die neuartige Textilqualität eine Erfindung des Zürcher Chemikers Stefan Seeger. Er hat zusammen mit einem Forscherteam der Universität Zürich eher zufällig eine einfache und effiziente Möglichkeit entdeckt, die es erlaubt, beliebige Materialien wasserabstossend zu machen. Auf der Suche nach neuen Beschichtungstechniken sind die Zürcher Forscher vor Jahresfrist unerwarteterweise auf die extrem wasserabweisende Wirkung kleinster Silikon-strukturen gestossen. «Wir waren völlig überrascht, wie effizient diese kleinsten Silikonpartikel Feuchtigkeit und Wasser von allen Materialien fernhalten können», erinnert sich der Professor. Das Verfahren ist auch für seinen Erfinder überraschend einfach, der Effekt immer wieder verblüffend: Seeger zieht ein Stück Jeansstoff aus einem Wasserglas und präsentiert seinen staunenden Gästen Sekunden später das trockene Vorzeigestück. Das ist keine Zauberei, sondern das Resultat eines langwierigen Forschungsprojektes.

Die von den Zürcher Forschern entdeckte Behandlungsmethode orientiert sich an der stark herabgesetzten Benetzbarkeit der Lotuspflanze. Die wachsartige Oberflächenstruktur ihrer Blätter führt zur Minimierung der Kontaktoberflächen zwischen Wassertropfen und Oberfläche. Die Wassertropfen kullern daher nahezu rückstandsfrei herunter, wobei sie beim Abrollen Schmutzpartikel von der Oberfläche aufnehmen. Die Pflanze reinigt sich selber. Der Lotus wird im asiatischen Kulturraum denn auch als Symbol der Reinheit angesehen.

Die Entdeckung eröffnet neue Dimensionen in der Produktion unterschiedlichster Materialien. Dies auch, weil die behandelten Oberflächen wohl wasserdicht werden, ihre anderen Eigenschaften aber trotz der feinen « Schutzschicht » nicht verlieren. Bei Textilien zum Beispiel decken die feinen Silikonhärchen zwar die einzelnen Fasern ab. Die Zwischenräume zwischen den Textilfasern aber werden durch die Silikonbehandlung nicht aufgefüllt. Der Gasaustausch bleibt gewährleistet, und die Textilien fühlen sich nicht anders an als unbehandelte. Einziger Unterschied: Die nun wasserabstossenden Textilien bekommen unter Wasser einen leichten Silberglanz.

Mit der Publikation ihrer Forschungsergebnisse haben die Zürcher Forscher international für grosses Aufsehen gesorgt. Hunderte von Anfragen sind in Zürich eingegangen, und Fachjournalisten aus der ganzen Welt wollen mehr über die neuen Erkenntnisse erfahren. Stefan Seeger freut sich, dass ihm und seiner Crew ein offensichtlich «wegweisender Forschungserfolg» gelungen ist. Er ist überzeugt, dass die neue Behandlungsart in den unterschiedlichsten Bereichen erfolgreich angewendet werden kann. Grosses Interesse sei zum Beispiel in der Solarenergiebranche auszumachen. Mit der Behandlung von Solarpanels könne die Verschmutzung von Anlagen reduziert und deren Effizienz gesteigert werden. Aber auch die Storenindustrie habe am neuen Verfahren Interesse angemeldet. Am sinnvollsten aber sei das neu entwickelte Verfahren bei der Outdoorbekleidung. Mit Silikon behandelte Textilien geben Sportkleidern genau jene Eigenschaften, die bisher nur mit einer zusätzlichen, wasserdichten und gleichzeitig gasdurchlässigen Membran erreicht werden konnten. Wen wunderts, dass die im Outdoorbereich engagierte Textilindustrie den findigen Leuten der Universität Zürich fast die Türen eingerannt hat.

Seit den ersten Laborversuchen sind etliche Monate vergangen. In der Zwischenzeit haben die Zürcher Forscher – motiviert durch das riesige Interesse der Industrie – weitergearbeitet und neue Tests durchgeführt. Das Glück war ihnen hold: Sie waren auch bei der Behandlung von grossen Flächen erfolgreich. Die Voraussetzungen für den industriellen Einsatz des neuen Verfahrens sind damit geschaffen.

Weil das Interesse daran unterdessen weiter gewachsen ist, hat der Zürcher Forscher als Patentinhaber nun die Qual der Wahl: « Wir sind mit etlichen Interessenten aus dem In- und Ausland in Verhandlungen », erklärt Stefan Seeger. Er rechnet damit, dass die ersten neuartigen Produkte bereits im Winter 2010/11 marktreif sind.

Die Zürcher Forscher rechnen nicht damit, mit ihrer Entdeckung reich zu werden. Der Erfinderstolz jedoch ist ihnen sicher. Seeger und seine Crew sind vom Erfolg dieses Verfahrens überzeugt. Dies nicht nur, weil die neuartige Behandlung von Textilien aller Arten vergleichsweise einfach und billig ist. Seeger ist sich sicher, dass auch die Entsorgung ökologisch unproblematisch ist. Für die ausrangierten Spezialtextilien müssten keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden.

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