Das Flexibilitätsproblem von Lumineszenzmaterialien
Die Solarindustrie nutzt bereits Materialien
Allerdings sind LSCs derzeit nur in verfügbarbestehen aus Hartbestandteilen und sind nicht für den Einsatz in Textilien geeignet. Tatsache ist, dass sie nicht flexibel und durchlässig für Luft und Wasserdampf sind. Einem interdisziplinären Forschungsteam unter der Leitung von Luciano Bosel vom Labor für biomimetische Membranen und Textilien der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) ist es gelungen, mehrere dieser Leuchtstoffe zu einem Polymer zu kombinieren, das die nötige Flexibilität und Atmungsaktivität für den Einsatz bietet Textilien.
Ein bekanntes Polymer mit komplexen Eigenschaften
Dieses neue Material basiert auf den Eigenschaften von linearund hyperverzweigte amphiphile Blockcopolymere, die bereits als Siliziumhydrogel-Kontaktlinsen auf dem Markt sind. Die besonderen Eigenschaften des Polymers - Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit sowie Flexibilität und Stabilität - beruhen auf besonderen chemischen Eigenschaften.
„Der Grund, warum wir uns für dieses entschieden habenPolymer besteht darin, dass wir zwei nicht mischbare Leuchtstoffe auf der Nanoskala kombinieren und miteinander interagieren lassen können. Natürlich gibt es auch andere Polymere, in die diese Materialien integriert werden können; Dies würde aber zur Aggregation führen und somit wäre die Energiegewinnung nicht möglich“, erklärt Boesel.
Solarkonzentratoren für Bekleidung
In Zusammenarbeit mit Kollegen aus den beiden anderenDas Boesel-Team von Empa Laboratories, Thin Films, Photovoltaics und Advanced Fibers fügte dem Gelgewebe zwei verschiedene Lumineszenzmaterialien hinzu und verwandelte es in einen flexiblen Solarkonzentrator. Wie bei großen (starren) Kollektoren erfassen Lumineszenzmaterialien ein viel breiteres Lichtspektrum als dies bei herkömmlichen Photovoltaikzellen möglich ist. Die neuen Solarkollektoren können auf Textilfasern angewendet werden, ohne dass der Stoff spröde wird und zu Rissen oder Ansammlungen von Wasserdampf in Form von Schweiß neigt. Solarkollektoren, die so angepasst werden können, dass sie dauerhaft am menschlichen Körper getragen werden können, bieten einen enormen Vorteil für den ständig steigenden Energiebedarf, insbesondere für tragbare Geräte.
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