Atmungsaktive Schutzkleidung bietet Komfort
Innovativer Stoff lässt sogar Wassermoleküle passieren, für Schadstoffe aber unüberwindlich
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Neuentwicklung ist gegen Schadstoffe unüberwindlich (Foto: llnl.gov) |
Livermore/Cambridge (pte002/08.05.2020/06:00) Schutzanzüge, wie sie im Umgang mit COVID-19-Patienten Pflicht sind, lassen sich künftig atmungsaktiv und herstellen und sogar Wassermoleküle passieren, während sie für Schadstoffe biologischer und chemischer Art unüberwindbare Hindernisse darstellen. "Zweite Haut" nennt Forscher Francesco Fornasiero vom Laurence Livermore National Laboratory http://llnl.gov seine Stoffentwicklung.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen
"Wir haben einen intelligenten Stoff entwickelt, indem wir zwei Schlüsselelemente miteinander kombiniert haben", sagt Fornasiero. Er besteht aus einer Basisschicht mit Milliarden von exakt ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen und einer zweiten Haut aus Kunststoff, die sich verändert, wenn sie mit Schadstoffen jeder Art in Kontakt kommt.
Die Nanoröhrchen, deren Durchmesser einem Fünftausendstel eines menschlichen Haars entsprechen, lassen Wassermoleküle ungehindert passieren, während sie biologische Schadstoffe wie Viren festhalten. Chemische Schadstoffe wie Nervengas, das unter anderem im syrischen Bürgerkrieg eingesetzt worden sein soll, seien kleiner als biologische, sagt Fornasiero. Dagegen hilft eine zweite Schicht, die auf die Basis aufgedampft wird. Sie besteht aus Kunststoff, der seine Poren schließt, wenn er mit Schadstoffen in Berührung kommt. Dieser Vorgang ist reversibel. Die Poren öffnen sich also wieder, sobald die Gefahr gebannt ist.
Militär mit Schutz zufrieden
"Die Kunststoffschicht kann man mit Fug und Recht smart nennen, weil sie Schutz nur dann bietet, wenn es nötig ist", sagt Timothy Swager vom Massachusetts Institute of Technolgy http://mit.edu , der den intelligenten Kunststoff entwickelt hat. Er reagiert speziell auf Orgaophosphate, die in Nervengiften und in Insektiziden enthalten sind.
Das Team konnte beweisen, dass die Wasser- und Luftdurchlässigkeit für hohen Tragekomfort sorgt, wenn es keinen Kontakt zu Schadstoffen gibt. Wenn die Poren geschlossen sind, reduziert sich die Menge an Gift, die passieren kann, dramatisch, um gleich zwei Größenordnungen. Die Defense Threat Reduction Agency (DTRA), eine dem US-Verteidigungsministerium angegliederte militärische Dienststelle, die die Bedrohung durch Massenvernichtungswaffen reduzieren soll, ist mit dem Ergebnis zufrieden.
"Die Sicherheit von Soldaten, medizinischem Personal und Ersthelfern während eines längeren Aufenthalts in gefährdeten Bereichen basiert auf einer Schutzausrüstung, die nicht nur Schadstoffe abwehrt, sondern auch atmungsaktiv ist", unterstreicht Kendra McCoy, der die Entwicklung für DTRA begleitet hat.
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