Nanotechnologie in Kleidung

Der Einsatz von Nanotechnologie in der Bekleidungs- und Textilindustrie ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet. Die Einbindung von Nanomaterialien fördert vorteilhafte Eigenschaften wie verbesserter Sonnenschutz¹, reduzierte Geruchsentwicklung^2,3 und erhöhte antibakterielle Resistenz³, während die Kleidung dennoch weich, leicht und tragbar bleibt.

Antibakterielles Nanosilber

Silbernanopartikel (AgNPs) wurden aufgrund ihrer antibakteriellen Eigenschaften historisch in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet. AgNPs funktionieren, indem sie positive Silberionen freisetzen, die in der Lage sind, Bakterien auch in niedrigen Konzentrationen zu töten.⁴ In jüngerer Zeit hat man begonnen, sie in Kleidung zu integrieren, um Körpergerüche, die durch Bakterien entstehen, zu reduzieren. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen: Die erste Möglichkeit besteht darin, die AgNPs in eine Polymermischung zu mischen, die dann zu Fasern gesponnen werden kann. Die andere Möglichkeit wäre, ein AgNPs-haltiges Coating auf das Kleidungsstück aufzutragen. Beide Optionen haben ihre Vor- und Nachteile, aber es gibt Bedenken, dass Letzteres zu einem übermäßigen Austreten von AgNPs in die Umwelt führen könnte, was Anlass zur Sorge gibt. Es wird angenommen, dass das Silber, das beim Waschen von Kleidungsstücken austritt, in Klärschlämmen endet, die als Dünger auf landwirtschaftlichen Flächen verwendet werden. Eine Studie aus dem Jahr 2013 zeigte, dass die Konzentration von AgNPs in Klärschlämmen das Wachstum und die mikrobielle Biomasse erheblich reduzierte.⁵

Der erfolgreiche Einsatz von AgNPs hängt von der Partikelgröße ab, daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass dies im Prozess berücksichtigt wird. Die Zetasizer Advance Serie von Malvern Panalytical ist der ideale Kandidat dafür! Durch die Messung der brownschen Bewegung von Partikeln kann der Zetasizer Advance schnelle und einfache Messungen durchführen, um uns die Größe unserer Nanopartikel zu liefern.

Selbstreinigende Kleidung

Wir alle hassen es, die Wäsche zu machen, oder? Wäre es nicht großartig, wenn sich Kleidung selbst reinigen könnte? Nun, hoffentlich sind wir nicht mehr weit von dieser Zukunft entfernt. Dies könnte durch die Kombination von Silber- oder Kupfernanopartikeln mit der Kraft der Sonne erreicht werden.⁶ Wenn die Nanopartikel dem UV-Licht der Sonne ausgesetzt sind, produzieren sie Elektronen, die dann die organische Materie auf unserer Kleidung abbauen. Entscheidend für diesen Prozess ist eine große Oberfläche, die durch sehr kleine Partikel erreicht wird.

UV-Schutz

Übermäßige UV-Licht-Exposition kann zu Hautkrebs führen, und oft sind es nur die Kleidungsstücke, die wir tragen, die zwischen uns und den schädlichen Strahlen stehen. Durch Erhöhung des Ultraviolett-Schutzfaktors von Kleidung kann die Menge des von dem Textil blockierten UV-Lichts verbessert werden.⁷ Arbeiten von Rabiei et al.¹ hoben hervor, dass die Einbindung von TiO₂-Nanopartikeln in Stoffe zu einem ausreichenden Schutz gegen ultraviolette Strahlung führen kann. Röntgenbeugung (XRD) wurde verwendet, um Veränderungen in der Stoffstruktur zu überwachen.

Referenzen

1. Rabiei, H., Farhang Dehghan, S., Montazer, M., Khaloo, S. S., & Koozekonan, A. G. (2022). UV-Schutz-Eigenschaften von Arbeitskleidungsstoffen, die mit TiO2-Nanopartikeln beschichtet sind. Frontiers in Public Health, 10, 929095.

2. Anderson, S. R., Mohammadtaheri, M., Kumar, D., O’Mullane, A. P., Field, M. R., Ramanathan, R., & Bansal, V. (2016). Robuste nanostrukturierte Silber- und Kupfergewebe mit lokalisierter Oberflächenplasmonresonanz-Eigenschaft für effektive sichtbare lichtinduzierte Reduktionskatalyse. Advanced Materials Interfaces, 3(6), 1500632.

3. Paramsothy, M. (2021). Nanotechnologie in Kleidung und Textilien. Nanomaterials, 12(1), 67.

4. Windler, L., Height, M., & Nowack, B. (2013). Vergleichende Bewertung von Antimikrobiellen für Textilanwendungen. Environment international, 53, 62-73.

5. Colman, B. P., Arnaout, C. L., Anciaux, S., Gunsch, C. K., Hochella Jr., M. F., Kim, B., … & Bernhardt, E. S. (2013). Niedrige Konzentrationen von Silbernanopartikeln in Klärschlämmen verursachen unter realistischen Feldbedingungen nachteilige Ökosystemreaktionen. PloS one, 8(2), e57189.

6. Anderson, S. R., Mohammadtaheri, M., Kumar, D., O’Mullane, A. P., Field, M. R., Ramanathan, R., & Bansal, V. (2016). Robuste nanostrukturierte Silber- und Kupfergewebe mit lokalisierter Oberflächenplasmonresonanz-Eigenschaft für effektive sichtbare lichtinduzierte Reduktionskatalyse. Advanced Materials Interfaces, 3(6), 1500632.

7. Emam, H. E., & Bechtold, T. (2015). Baumwollgewebe mit UV-blockierenden Eigenschaften durch Metall-Salze-Abscheidung. Applied surface science, 357, 1878-1889.

Weiterführende Lektüre

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