Trockene Wärme: Neues Fasermaterial kombiniert Feuchtigkeitsschutz und Wärmespeicherung

Baumwolle gilt als Inbegriff von Tragekomfort: weich, atmungsaktiv, angenehm auf der Haut. Doch für Sport und Outdoor taugt sie kaum. Baumwolle saugt Feuchtigkeit auf, wird schwer und nass, und entzieht dem Körper Wärme, statt sie zu halten. Forscher:innen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben nun ein Kunstfasermaterial entwickelt, das sich wie Baumwolle anfühlt, dabei aber Feuchtigkeit aktiv abweist und Wärme speichert. Das Ergebnis erscheint in seiner Kombination aus Eigenschaften ungewöhnlich, und die zugrunde liegende Technik liefert eine Erklärung.

Bild: ACS Energy Letters 2026, DOI: 10.1021/acsenergylett.6c00363

Aerogel aus Phasenwechselfasern

Das Material trägt die Bezeichnung Phase-Change Fiber Aerogel, kurz PCFA. Es besteht aus einem Netzwerk hydrophober Polymerfasern, die mit winzigen Kapseln eines Phasenwechsel-Kohlenwasserstoffs besetzt sind. Je nach Verarbeitungsform entsteht entweder ein watteähnliches Vlies oder eine flache Gewebeschicht. Das Team um Shihui Zhang, Zhihua Zhang und Quan Shi entwickelte das Material und veröffentlichte die Ergebnisse im Fachjournal ACS Energy Letters.

Der Schlüssel liegt im thermischen Verhalten des eingekapselten Kohlenwasserstoffs. Unter einer Schwellentemperatur von 26,2 Grad Celsius geht das Material in eine feste Phase über: Die Molekülstruktur des Kohlenwasserstoffs bindet die Fasern enger zusammen und speichert dabei Wärme. Steigt die Temperatur über diesen Wert, wechselt der Stoff in die flüssige Phase und gibt die gespeicherte Energie als Wärme wieder ab. Dieser Kreislauf läuft passiv ab, ohne externe Energiezufuhr. Das unterscheidet das PCFA von elektrisch beheizten Textilien, die auf eine Stromversorgung angewiesen sind.

Stabil nach tausenden Belastungszyklen

Die hydrophoben Polymerfasern sorgen dafür, dass Wasser von der Oberfläche perlt, statt aufgesaugt zu werden. In Labortests überstanden Proben des PCFA mehr als 3.000 Biegezyklen ohne Einbußen bei der Flexibilität. Auch nach 50 Waschgängen blieben die Wärmespeicherkapazität und die Wasserabweisung weitgehend erhalten. Das Material zeigte sich deutlich beständiger als vergleichbare Textilien mit Phasenwechseleigenschaften, die oft schon nach wenigen Wäschen an Funktion verlieren.

Thermografieaufnahmen aus den Tests zeigen, wie das PCFA den Temperaturunterschied zwischen Körper und kalter Umgebung über mehrere Minuten hinweg abpuffert, bevor die gespeicherte Wärme vollständig abgegeben ist. Gegenüber herkömmlichen Isoliermaterialien wie Baumwolle oder Schaumstoff verlängert das Material die Wärmehaltezeit messbar.

Potenzial für Sport und Outdoor

Die Forscher:innen sehen Anwendungsfelder vor allem in Sportbekleidung, Outdoor-Ausrüstung und Schutzkleidung für Arbeiten in der Kälte. Gerade dort trifft der altbekannte Zielkonflikt am härtesten: Synthetikfasern halten trocken, wärmen aber schlechter als Naturfasern. Baumwolle wärmt, wird aber schnell durchnässt und verliert dabei ihre Isolierwirkung. Das PCFA soll beide Schwächen beheben, indem es Wärmespeicherung und Feuchtigkeitsabweisung in einer einzigen Materialschicht vereint.

Bis zur Serienreife sind noch weitere Schritte nötig. Die Forscher:innen arbeiten an der Skalierung der Produktion und prüfen, ob das Material mit gängigen Textilfertigungsverfahren kompatibel ist. Sollte die Integration in bestehende Prozesse gelingen, könnte das PCFA eine ernsthafte Alternative zu heutigen Hochleistungssynthetiken werden, ohne deren typische Abstriche bei Haptik und Tragekomfort.

via American Chemical Society