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In einem turbulenten Jahr, das von der weltweiten Pandemie geprägt war, wurden in vielen Ländern Mundschutzmasken in öffentlichen Räumen zur Pflicht. Das Angebot an Masken mit unterschiedlichem Schutzniveau wächst ständig, während die Industrie gleichzeitig an der Optimierung ihrer Leistung arbeitet. Wie so oft hat die Nachhaltigkeit selten oberste Priorität, so dass es durchaus Potenzial für Innovationen gibt.

Die Nutzung von Elektrizität für einen antimikrobiellen Effekt ist eine interessante Idee, die in einem neuen Gewebe für Schutzmasken mit dem Namen „PIECLEX“ umgesetzt wurde. Dieses Gewebe macht sich den piezoelektrischen Effekt zunutze, ein Phänomen, bei dem durch Druck auf ein Material eine elektrische Ladung erzeugt wird. Dieser Effekt wird bereits in einer Reihe von alltäglichen elektronischen Geräten, wie z. B. Audio-Komponenten, genutzt.

PIECLEX wandelt die Bewegungen des Trägers durch eine in den Stoff eingebettete piezoelektrische Technologie in Strom um. Als Ausgangsmaterial wird pflanzliche Polymilchsäure (PLA) verwendet, die ohne chemische Zusätze oder organische Lösungsmittel eingesetzt werden kann. PLA wird durch Extraktion fermentierter Stärke aus Pflanzen hergestellt, wobei Milchsäure entsteht, die dann gebunden wird. Dies macht PIECLEX umweltfreundlich in der Herstellung und auch bei der Entsorgung, da es vollständig biologisch abbaubar ist.

Zukunftsweisender Ansatz

PIECLEX könnte bei vielen Anwendungen eine entscheidende Rolle spielen, bei denen es auf optimale Hygiene und antimikrobielle Eigenschaften ankommt, wie etwa bei Mundschutzmasken. Da viele Masken lediglich aus einer Stoffschicht ohne eigentliche Schutzfunktionen bestehen, können sie durch die integrierten Fähigkeiten von PIECLEX auf ein neues Niveau gehoben werden: Sie eliminieren aktiv Bakterien und Mikroben auf der Oberfläche der Maske. Die Technologie könnte eine wichtige Rolle dabei spielen, für die Menschen in der Zeit nach der Covid-19-Pandemie eine sicherere Art des Zusammenlebens, Arbeitens und Spielens zu ermöglichen.

Dieses Material wurde gemeinsam vom Piezoelektronik-Experten Murata und dem Faserhersteller Teijin Frontier entwickelt. Teijin Frontier ist auf die integrierte Herstellung und den Vertrieb von Fasern spezialisiert und hat sich auf die Weiterentwicklung seiner Fähigkeit zur Herstellung hochdifferenzierter Stoffe, einschließlich Industrie- und Bekleidungstextilien, konzentriert. Im April 2020 kündigten die Unternehmen ein Joint Venture zur Entwicklung und Herstellung des weltweit ersten piezoelektrischen, antimikrobiellen und kohlenstoffneutralen Gewebes mit der Bezeichnung PIECLEX an.

Um den Produktions- und Verwaltungsprozess zu vereinfachen, haben Murata und Teijin Frontier ein eigenständiges Unternehmen namens PIECLEX Co. Ltd. gegründet, dessen Aufgabe die Forschung, Entwicklung, Herstellung und der Vertrieb des Materials ist. Nach dem Erfolg der ersten Markteinführung wird das Unternehmen als Nächstes versuchen, sein Angebot zu diversifizieren und eine Reihe neuer Anwendungen, wie Sport- und Funktionskleidung, abzudecken. Aufgrund seiner antimikrobiellen Eigenschaften kann das Gewebe auch als Deodorant eingesetzt werden, das die Bakterien abtötet, die den unangenehmen Schweißgeruch verursachen – eine ideale Lösung für Sportbekleidung. Weitere potenzielle Anwendungen sind Industrieprodukte wie Filter und Sanitärprodukte. Die Produktion ist bereits angelaufen, und da die Fähigkeiten von PIECLEX derzeit sehr gefragt sind, hat sich das Unternehmen bis 2025 ein Umsatzziel von 10 Milliarden Yen gesetzt.