München – Skifahren kann ziemlich anstrengend sein. Allein am Oberkörper schwitzt der Sportler bis zu einen Liter pro Stunde. Eine neue Skijacke soll nun Menschen beim Schwitzen helfen, indem sie Feuchtigkeit aktiv nach außen transportiert. Das wird durch hauchdünne Schichten aus Gold im Gewebe, die unter Strom stehen, möglich. Entwickelt wurde der Prototyp von Forschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa mit Sitz in St. Gallen in der Schweiz.

Der Mensch ist ein gleichwarmes Tier. Wird es ihm zu heiß, reguliert er die Körpertemperatur herunter. Das gelingt durch die "Klimaanlage" der Haut, den Schweißdrüsen. Allerdings war es evolutionär nicht eingeplant, dass wir etwa Skikleidung tragen.

Die Empa hat nun eine Spezialjacke entwickelt, die Skisportler warm und trocken halten soll – auch wenn sie schwitzen. Die Entwickler haben sich dazu das Prinzip der Osmose zunutze gemacht und verbessert. Das gelang durch das Anlegen einer Spannung von rund 1.5 Volt. Bei der sogenannten Elektroosmose wird Flüssigkeit vom Inneren der Kleidung aktiv nach außen transportiert.

So funktioniert die Jacke

Nötig ist dazu eine 20 Mikrometer dünne Kunststoffmembran, die durch eine Plasmabeschichtung beidseitig von Edelmetall überzogen ist. Dazu wird knapp 0.2 Gramm Gold pro Skijacke eingesetzt, das sich im Vergleich zu silberbeschichteten Elektroden als deutlich haltbarer erwiesen hat.

Wird eine elektrische Spannung an die Membran angelegt, wandern Salz-Ionen – und mit ihnen die sie umgebende Flüssigkeit – durch winzige Poren in der Membran auf die Außenseite. Die Membran ist mit einer herkömmlichen Knopfzellbatterie ausgerüstet, die je nach Wetterlage und Körperaktivität eingeschaltet werden kann.

"Auch ohne Strom gelangt Flüssigkeit durch die Membran. Sobald eine elektrische Spannung angelegt ist, steigert sich der Pumpeffekt jedoch deutlich", sagt Empa-Forscher Dirk Hegemann.

Die Schwitzpuppe Sam

Den Angaben der Wissenschafter zufolge kann die Membran rund 10 Liter Flüssigkeit via Elektroosmose pro Quadratmeter und Stunde abpumpen. Dass dieses Wirkprinzip nicht nur physikalisch funktioniert, sondern auch den physiologischen Ansprüchen des menschlichen Körpers entspricht, wurde durch Experimente in der Empa-Klimakammer bestätigt.

Dabei simuliert die anatomisch geformte Schwitzpuppe "Sam" wie sich der menschliche Körper bei sportlicher Betätigung verhält. Die Puppe bewegt sich, heizt sich auf und stößt durch 125 Düsen genau definierte Mengen an Flüssigkeit aus. Der Prototyp der Skijacke wurde nun auf Internationalen Fachmesse für Sportartikel und Sportmode (ISPO) in München präsentiert. Die Jacken mit HYDRO-BOT-Technologie sollen dann in der Saison 2018/19 auf den Markt kommen. (red, 30.1.2018)