Eine Heizmatte mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen ist besonders biegsam, kompakt sowie leicht und eignet

Eine Heizmatte mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen ist besonders biegsam, kompakt sowie leicht und eignet sich daher für den Einsatz in Zug- und anderen Sitzen. (Bild: Bayer MaterialScience AG)

Eine kommerzielle Anwendung der Kohlenstoff-Nanoröhrchen Baytubes der Bayer MaterialScience AG ist ein spezielles Heizgewebe.


LEVERKUSEN (rm). Eine besondere Dispergiertechnik erlaubt dabei die volle Ausnutzung der Leitfähigkeit der Röhrchen für Elektrizität und Wärme. Allgemein schaffen wässrige Suspensionen von Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT), die einzelne Röhrchen enthalten, interessante Perspektiven für eine Reihe neuer Anwendungen, die von der elektrischen oder der Wärmeleitfähigkeit abhängig sind.

Dies gilt vor allem für Multifilamentgarne, die mit solchen CNT-Dispersionen beschichtet sind. Ein Beispiel ist eine als Heizung fungierende Matte, die durch Verwebung leitfähiger CNTEC- Garne der japanischen Kuraray Living Co. hergestellt wird. Wegen seiner hohen Leitfähigkeit bewirkt dieses Gewebe auf der gesamten Oberfläche eine gleichmäßige Wärmeerzeugung.

Das Heizgewebe ist leicht, dünn sowie kompakt und hat eine lang anhaltende Biegefestigkeit. Es lässt sich zum Beispiel für Autositze, elektrische Haushaltsgeräte, zur Beheizung von Kleidungsstücken oder als Frostschutzmaterial einsetzen.

Tests haben gezeigt, dass man es beispielsweise in den Wassertank des von der japanischen Eisenbahn¬gesellschaft JR Hokkaido betriebenen Ryuhyo Norokko-Express einbauen kann. In diesem Zug fällt die Temperatur im Winter bis auf etwa -20 °C, weil außer gusseisernen Öfen bislang keine anderen Heizvorrichtungen vorhanden sind.

Laut JR Hokkaido hat sich die Gewebeheizung als Frostschutz für das Wasser bewährt. Auf einer anderen Bahnstrecke von JR Hokkaido wird derzeit ebenfalls der Einsatz des Heizgewebes als Sitzheizung getestet. Es ist davon auszugehen, dass die wässrigen Dispersionen auch gut in Kombination mit verschiedenen anderen Materialien eingesetzt werden könnten.

Bei ihrer Herstellung bilden CNT üblicherweise große und stabile Agglomerate, bei denen die Röhrchen eng miteinander verknäult sind. Das Aufbrechen solcher Bündel in einzelne Röhrchen, die eine hohe elektrische und Wärmeleitfähigkeit aufweisen, stellte bislang eine Herausforderung dar.

Mit Hilfe einer besonderen Dispergiertechnik, bei der ein spezielles zwitterionisches Tensid verwendet wird, ist es jetzt möglich, stabile wässrige Suspensionen mit einzelnen CNT in industriellen Mengen herzustellen. Dabei kommt auch eine einzigartige Methode zum zerstörungsfreien Aufbrechen von CNT-Agglomeraten zum Einsatz.

Die Produkte weisen eine stabile und homogene Leitfähigkeit sowie eine Langlebigkeit auf, die die für industrielle Produkte erforderliche Lebensdauer abdeckt. Durch Kombination dieser Techniken ist es nun möglich, Baytubes-Agglomerate effizient und dauerhaft zu entwirren.