Welche Rolle wird unsere Kleidung bei der Anpassung an einen sich erwärmenden Planeten spielen?

Der pazifische Nordwesten backt.

Es ist eine Region, die auf milde Sommer ausgelegt ist, mit warmen, trockenen Tagen, die als Erholung von den kühlen, bewölkten Bedingungen für den Rest des Kalenders dienen. Wofür es jedoch nicht ausgelegt ist, sind dreistellige Temperaturen; In der Gegend fehlt es an angemessener Infrastruktur, um die Bewohner mit den Mechanismen auszustatten, die sie benötigen, um damit fertig zu werden. (Ab 2019, nur 44% der Einwohner von Seattle gaben an, über eine Art Klimaanlage zu verfügen.)

Dies ist ein Dilemma von lebenswichtiger Bedeutung. Ende Juni führte eine historische Hitzewelle zu Rekordtemperaturen in British Columbia, Oregon und Washington. Hunderte töten. Und jetzt ist die extreme Hitze zurück: Während Portland im Durchschnitt nur einen 100-Grad-Tag im Jahr hat, sind es ein Mittwoch und Donnerstag Mitte August im Jahr 2021 auf fünf.

Nicht nur der pazifische Nordwesten brennt. In diesem Sommer treffen brenzlige Temperaturen in ganz Nordafrika und Südeuropa auf Touristen-Hotspots. Spanien zum Beispiel verzeichnete Temperaturen von 115 Grad Fahrenheit, nur drei Grad unter dem europäischen Gesamthitzerekord von 118,4 Grad (Athen im Jahr 1977).

Klimawissenschaftler warnen uns seit Jahrzehnten vor unserer glühenden Zukunft. Jetzt ist diese Zukunft da – und sie wird nur noch heißer. In einer im Juli in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Natur Klimawandel, fanden Forscher heraus, dass schwere Hitzeereignisse zwischen heute und 2050 bis zu siebenmal wahrscheinlicher sind und zwischen 2051 und 2080 mehr als 21-mal wahrscheinlicher.

Also, was werden wir tragen?

Angesichts gefährdeter Leben und versagender Infrastruktur ist der Inhalt unserer Kleiderschränke nicht gerade oberstes Gebot – das Überleben ist besonders für diese benachteiligten Gemeinschaften wichtig schon am Höhepunkt der Klimakrise. Aber was wäre, wenn dieses Überleben in gewissem Sinne von den Hemden auf unserem Rücken abhängen könnte? Was wäre, wenn unsere Kleidung uns kühl halten, unsere Gesundheit überwachen oder sogar unsere CO2-Emissionen absorbieren könnte? Mode existiert schließlich, um unser Leben auszustatten, und da sich dieses Leben ändert, war diese Ausstattung noch nie so wichtig.

Der Einzelhandel kommt noch nicht in Schwung – jedenfalls noch. In den letzten fünf Jahren haben Ihre Lieblingshändler mit ziemlicher Sicherheit befanden sich im Zentrum einer laufenden Abrechnung zu Fragen der Nachhaltigkeit sowie zu Arbeitnehmerrechten, Feminismus, Antirassismus und Inklusion. Und während Mode ist nicht die zweitverschmutzendste Branche, wie oft behauptet, auch nicht blitzsauber: Die Bekleidungs- und Schuhbranche verursacht laut a. mehr als 8 % der gesamten globalen Treibhausgasemissionen Quantis-Bericht 2018, wobei die Emissionen bis 2030 voraussichtlich um mehr als 60 % steigen werden.

Dennoch ist die Mode nicht davon entbunden, an Lösungen mitzuwirken, und zwar dringend. Keine Industrie ist, vor allem diejenigen, die weiterhin von der Gewinnung fossiler Brennstoffe abhängig sind, wie Fast Fashion. Während Masseneinzelhändler also darauf abzielen, ihren CO2-Fußabdruck zu verwässern, indem sie beispielsweise ihr Abwasser minimieren, wird Portland dadurch nicht cooler. Was wir jedoch möglicherweise nicht den Führungskräften, die in einem Sitzungssaal der Park Avenue sitzen, sondern den Wissenschaftlern in gestärkten weißen Laborkitteln verdanken, ist die Textilinnovation.

In diesem Frühjahr veröffentlichten Forscher der MIT-Abteilung für Maschinenbau einen Durchbruch von seismischer Bedeutung für die Bekleidungs- und Schuhindustrie einer immer heißer werdenden Welt. Vor fünf Jahren machten sich Ingenieure daran, Polyethylen – ein dünnes und leichtes Polymer und der heute am häufigsten verwendete Kunststoff – zu Fasern zu verspinnen, die selbstkühlende Eigenschaften bieten. Im Jahr 2021 war ihnen das gelungen und haben nun eine Technologie entwickelt, die eine Vielzahl von Einwegkunststoffen in Kleidung verwandeln kann, die Ihre Körpertemperatur regulieren kann.

Die Polyethylen-Textilien von MIT absorbieren und verdunsten Feuchtigkeit, und zwar viel schneller als die weltweit am weitesten verbreiteten Stoffe wie Baumwolle, Nylon und Polyester. Dr. Svetlana Boriskina, eine Forscherin des Projekts, geht davon aus, dass Polyethylengewebe austauschbar mit traditionellen Fasern verwendet werden können; Sie bieten auch einen geringeren ökologischen Fußabdruck über ihren Lebenszyklus.

Boriskinas Hintergrund liegt nicht in der Textiltechnik, sondern in der Optik und Photonik – Spezialgebieten, die einfach als Physik auf der Grundlage der Lichtwissenschaft definiert werden können. Dies ermöglichte es ihr, Polyethylene nicht aus der Perspektive des Kleidungsstücks zu betrachten, sondern aus einer Perspektive, die in der Lichterzeugung, -erkennung und -manipulation verwurzelt ist. Dies machte den Unterschied.

„Wir haben nach einem neuen Ansatz gesucht, wie wir passiv kühlen können“, sagt Boriskina. "Die Leute haben schon vor langer Zeit herausgefunden, wie man sich mit Isolierung passiv wärmt. Kühlen ist schwieriger. Da ich diesen optischen Hintergrund habe, wurde mir klar, dass es einen Mechanismus gibt, den wir nicht angezapft hatten, und das ist Strahlung."

Die meisten (wenn nicht alle) herkömmlichen Kleidungsstücke fangen die Wärmestrahlung im Gewebe ein, wo sie dann vom Körper absorbiert wird. Durch die Forschungen des MIT stellten Ingenieure fest, dass Polyethylen die einzige bekannte Alternative ist, die die Art von Transparenz bieten kann, die erforderlich ist, um Strahlung abzuwehren, anstatt sie aufzuschwammen. Noch wichtiger als seine physikalischen Eigenschaften ist jedoch die Tatsache, dass man es tatsächlich tragen kann.

"Das war eigentlich einer der Gründe, warum Polyethylen traditionell nicht für Kleidung verwendet wird", sagt Boriskina. „Wie wir aus Erfahrungen mit Plastiktüten wissen, ist Polyethylen eigentlich ein hydrophobes Material. Es weist Wasser ab, was großartig ist, wenn Sie Regen stoppen möchten, aber nicht so gut, wenn Sie Schweiß von der Haut entfernen möchten."

Die Ingenieure begannen mit Polyethylen in seiner rohen Pulverform, das sie dann zu schlanken Fasersträngen extrudierten, die dann zu einem verwebbaren Garn zusammengefasst werden konnten. Während des Extrusionsprozesses oxidiert die Faser und ändert ihre Oberflächenenergie von hydrophob zu hydrophil, wo sie zunächst überschüssige Feuchtigkeit anzieht, bevor sie an ihre Oberfläche abtransportiert wird.

„Wenn man den Stoff berührt, bekommt man sofort dieses kühlende Gefühl an den Fingerspitzen“, sagt Boriskina. "Das bedeutet, dass dem Material die Energie entzogen wird."

Die Schönheit von Polyethylen liegt in seiner Vielseitigkeit. Da Boriskinas Team aus den extrudierten Polyethylenfasern ein Garn herstellen konnte, kann das Gewebe in jede moderne Lieferkette integriert werden, die beispielsweise Baumwolle verwendet. Und durch die Beimischung eines Farbstoffs in das Rohpulver kann es auch ohne Wasser gefärbt werden, ein enormer Umweltvorteil für eine Industrie, die zu den stärksten Verursachern von Umweltverschmutzung und Wasserverschwendung zählt.

Obwohl ausgeklügelt, ist Polyethylen nicht technisch ein „smartes“ Gewebe – das seit Jahren in der Entwicklung ist, auch für den klimaorientierten Einsatz in UV-Schutz- und Plasma-behandelter Kleidung. An der Fudan University in Shanghai haben die Polymerwissenschaftler Peining Chen und Huisheng Peng elektrisch miteinander verwoben leitfähige transparente Fasern und leuchtende Fäden zu einem flexiblen, atmungsaktiven Gewebe, das als Wearable dienen kann Anzeige.

Forscher der Fudan-Universität haben einen Prototyp mit einem schlanken Textildisplay erstellt, das laut Berichten von In der Wissenschaft, konnte Freiwillige überwachen, die Headsets trugen, die ihre Gehirnwellen lesen. Stellen Sie sich die Auswirkungen auf das Gesundheitswesen vor: In der Praxis könnte diese Anzeige den Hypothalamus einer Person verfolgen, einen Abschnitt Ihres Gehirns, das die Thermoregulation steuert, und zeigt an, wenn Ihre Innentemperatur zu hoch ansteigt oder zu sinkt niedrig.

An anderer Stelle haben Wissenschaftler der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung entwickelte Carbonfasern aus Biorohstoffen in dem Versuch, emissionsfreie Versionen der weltweit invasivsten, synthetischen Elemente zu schaffen, die wir auf schnelle Weise finden, wie das oben genannte Polyester und Nylon.

Boriskina und ihre Kollegen haben ihre Ergebnisse erst im März dieses Jahres veröffentlicht, aber das MIT implementiert sein Polyethylen-Gewebe bereits in eine Reihe von bekleidungsbasierten Projekten für die US-Marine. (Verständlicherweise schweigt sie über die Details.) Sie haben auch ihr eigenes eigenständiges Unternehmen gegründet, das Boriskina erwartet, sein Polyethylen Herstellern zur Verfügung zu stellen – Sportbekleidung ist von Interesse – und gleichzeitig seine eigene Kleidung zu beaufsichtigen Produktion. Barrierefreiheit wird groß geschrieben: Wie kann die Bekleidungsindustrie ihre Produkte in die Hände der Risikogruppen bringen, die sie am dringendsten benötigen?

„Dies ist ein sehr großer Markt, daher hoffen wir als Startup, dass diese größeren Unternehmen das Lizenzierungsverfahren durchlaufen und wir einige Tests für sie durchführen können“, sagt sie. "Wir sind ziemlich optimistisch, dass dies bald auf dem Markt sein könnte."

Zeit ist von entscheidender Bedeutung. Schon bald werden selbstkühlende Fabrikate wie die von Boriskina immer notwendiger, um extreme Hitze und alle damit verbundenen Konsequenzen zu überstehen. Es ist nur eine Frage, wann und nicht ob die Bekleidungsindustrie aufholen wird.

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