Aerogel aus alter Baumwollkleidung entwickelt

Es gibt zahlreiche Anwendungsbeispiele für das neue Aerogel. Bild: nus.edu.sg

Das erste Aerogel aus Baumwollfasern haben Forscher an der National University of Singapore (NUS) hergestellt. Das Anwendungsspektrum ist gewaltig. Es reicht vom Stillen von Blutungen über Schallisolierungen bis hin zur Wärmedämmung. Die Fasern stammen aus Kleidung, die nicht mehr gebraucht wird, und aus Produktionsabfällen, die normalerweise in die Müllverbrennungsanlage kommen.

Getränke bleiben lange kalt

Aerogele gehören zu den leichtesten Materialien der Welt. Sie sind porös, haben deshalb eine hohe Absorptionsfähigkeit, was wichtig etwa beim Stillen von Blutungen ist. Zudem sind sie sehr schlechte Wärmeleiter. Versuchsweise haben die NUS-Forscher mit dem Material Trinkflaschen aus Militärbeständen umhüllt, um die darin befindlichen Flüssigkeiten kalt zu halten. Die Temperatur von Eiswasser erhöht sich innerhalb von vier Stunden von 0,1 auf ein Grad Celsius, wie Versuche zeigen.

Bisher werden Aerogele vor allem auf Silicatbasis hergestellt, letztlich also aus Silizium. Die Produktion ist aufwendig und damit teuer. Forscher in aller Welt sind seit Jahrzehnten auf der Suche nach alternativen Ausgangsmaterialien und kostengünstigen Produktionstechniken. Das Team um die Professoren Hai Minh Duong und Nhan Phan-Thien aus der Maschinenbaufakultät hat es jetzt geschafft.

Transport und Lagerung billig

"Unser umweltfreundliches Aerogel ist eine Verbesserung des Materials, das wir zuvor auf der Basis von Papierabfällen hergestellt haben", sagt Duong. Es lasse sich massiv komprimieren. Legt man es dann ins Wasser, erreicht es sekundenschnell 97 Prozent seiner ursprünglichen Größe. Diese Eigenschaft reduziere drastisch die Kosten für Transport und Lagerung. "Es lässt sich innerhalb von acht Stunden herstellen", verdeutlicht Duong, neunmal schneller als das Aerogel aus Papier und 20 Mal schneller als konventionelle Aerogele." Außerdem sei das Material fester und für die Massenproduktion geeignet.

Um Blutungen zu stillen, werden heutzutage winzige Schwämmchen in die Wunde gespritzt, die Chitosan enthalten. Das ist ein Naturpräparat, das aus den Schalen von Krabben und anderen Krustentieren gewonnen wird. Es hat die Eigenschaft, Blut gerinnen zu lassen. Außerdem dehnen sich die Schwämmchen aus und erhöhen den Druck auf die Wunde. Das brauche Zeit.

Die Wissenschaftler aus Singapur haben ein Hybrid-Aerogel entwickelt, das aus dem neuen baumwollbasierten Material besteht. Dazu kommt Chitosan. "Jedes dieser Schwämmchen dehnt sich innerhalb von 4,5 Sekunden auf das 16-Fache seiner ursprünglichen Größe aus", erzählt Duong. "Dreimal schneller als bisher eingesetzte Aerogele." Die Wissenschaftler sind sicher, noch weitere Anwendungsmöglichkeiten zu finden.

Quelle: www.pressetext.com/Wolfgang Kempkens