Gerät tarnt Träger vor Hitze erkennenden Sensoren

Die Forscher entwickelten eine tragbare Technologie, die ihren Träger selbst bei sich ändernder Umgebungstemperatur vor Wärmesensoren wie Nachtsichtbrillen verbergen kann. Die Technologie kann sich in nur wenigen Minuten an Temperaturänderungen anpassen und sorgt gleichzeitig für ein angenehmes Tragegefühl.

Das Gerät hat eine Oberfläche, die sich schnell abkühlt oder erwärmt, um sich der Umgebungstemperatur anzupassen und die Körperwärme des Trägers zu tarnen. Die Temperatur der Oberfläche kann in weniger als einer Minute von 10 auf 38 °C (50 bis 100,5 °F) steigen. Währenddessen bleibt die Innenseite auf der gleichen Temperatur wie die menschliche Haut, was es für den Träger angenehm macht. Das drahtlose Gerät kann in Gewebe eingebettet sein, wie z. B. in ein Armband; eine fortgeschrittenere Version könnte als Jacke getragen werden.

Um das Gerät zu bauen, verwendete das Team ein phasenwechselndes Material, das Wachs ähnelt, aber komplexere Eigenschaften hat. Der Schmelzpunkt des Materials beträgt 30 °C (ca. 86 °F), die gleiche Temperatur wie die Oberflächentemperatur der menschlichen Haut. Wenn die Temperatur an der Außenseite des Geräts höher ist, schmilzt und stabilisiert sich das Material und isoliert den Träger; wenn es kälter ist, verfestigt es sich langsam und wirkt immer noch als Isolierschicht.

Im Mittelpunkt der Technologie stehen Materialien, die bei Änderungen der Umgebungstemperatur Wärme- oder Kühleffekte erzeugen können, und flexible Elektronik, die in Kleidung eingebettet werden kann. Die Außenschicht des Geräts besteht aus thermoelektrischen Legierungen – Materialien, die Elektrizität verwenden, um einen Temperaturunterschied zu erzeugen –, die zwischen dehnbaren Elastomerplatten eingebettet sind. Es wird von einer Batterie mit Strom versorgt und von einer drahtlosen Platine gesteuert. Das Gerät kühlt oder heizt physikalisch auf eine Temperatur, die der Träger wählt.

Die aktuelle Hitzetarnungstechnologie auf dem neuesten Stand der Technik besteht aus einer Oberflächenbeschichtung, die verändert, wie viel Wärme Kleidung an der Oberfläche abgibt. Die Beschichtung nimmt die Körperwärme des Trägers auf und reflektiert nur so viel Energie, dass sie der Umgebungstemperatur entspricht; die Beschichtung funktioniert jedoch nur bei einer vorgegebenen Temperatur. Wenn die Umgebungstemperatur steigt oder fällt, funktioniert es nicht mehr.

Das Ziel ist es, eine Jacke mit eingebauter Technologie herzustellen, aber unter den derzeitigen Bedingungen würde das Kleidungsstück 2 Kilogramm wiegen, etwa 5 Millimeter dick sein und nur eine Stunde lang funktionieren. Das Team sucht nach leichteren, dünneren Materialien, damit das Kleidungsstück zwei- oder dreimal weniger wiegen kann.