Energie spinnen

Neugierig sind sie alle Teilnehmer des Nobelpreisträgertreffens - wir erzählen die Geschichten von jungen Forschern, die ihre Motivation aus ungewöhnlichen Dingen beziehen.

Wie würdest Du deiner kleinen Schwester oder deiner Oma deine Forschung erklären?

Ich mache Batteriestoff, der Energie speichern kann – ein Superkondensator. Wenn Du zwei Platten hast, eine ist positiv geladen, eine negativ – dann erzeugt das Spannung. Und diese Anziehungskraft ist eine Art von Energie. Wenn Du nun Eisenmoleküle dazwischen gibst –einige sind positiv geladen, andere negativ – wo gehen sie hin? Natürlich zu der entgegengesetzt geladenen Platte.

Der Grund, weshalb wir sie „Super“-Kondensatoren nennen, ist, dass die Menge an Energie, die gespeichert werden kann, von der Anzahl an Eisenmolekülen abhängt, die sich an der Oberfläche anheften können. Deswegen benutzen wir Material mit einer großen Oberfläche: Aktivkohle, Graphen, Nanoröhren – alles, bei dem man viele Eisenmoleküle auf ein kleines Volumen bekommt. Das macht es „super“: Es kann sechs mal so viel Energie speichern wie herkömmliche Kondensatoren.

Und das mache ich dann zu Stoff.

Und warum machst Du daraus Stoff?

Mein ursprünglicher Traum war es, intelligente Textilien herzustellen. Es gibt schon so viele schöne Beispiele für intelligente Textilien, aber sie alle brauchen ein unförmiges Batterie-Pack. Ich habe mir das angesehen und gedacht: Das muss doch auch anders gehen!

Mein Ziel ist es, einen wirklich nahtlosen, komplett aus Stoff bestehenden, vollständig ungiftigen, anziehbaren Energiespeicher zu entwickeln.

Deswegen arbeite ich mit Kondensatoren, weil sie viel einfacher herzustellen sind - nur aus festem Material, es läuft keine Flüssigkeit aus, während Du es trägst. Und die Geometrie ist sehr flexibel, so dass Du daraus viele verschiedene Formen machen kannst.

Ich mache also Garn daraus. Jeder Garnfaden ist die eine Hälfte des Superkondensators. Dann weben wir sie in verschiedene Geometrien, so dass sie parallel zu einander laufen. Dann ist der eine Faden die eine Platte und der andere Faden die andere Platte.

Ursprünglich hast Du als Designerin angefangen, wie bist Du in der Chemie gelandet?

Meinen Bachelor habe ich in Modedesign gemacht, das wollte ich schon, seit ich sechs Jahre alt war. Chemie mochte ich aber auch schon immer.

Als ich dann im Studium all die schönen Roben von Chanel und Valentino gesehen habe, und mir gezeigt wurde, wie man tatsächlich ein Gewand macht, ein Produkt erstellt, dachte ich: Das war es jetzt? Gibt es da nicht noch mehr? Mir hat wirklich was gefehlt.

Ich habe mir immer ein wunderschönes Gewand vorgestellt, das die Person verwandelt, die es trägt. Ich wollte, dass die Kleidung eine zusätzliche Funktion hat.

Zum Beispiel habe ich ein Kleid entworfen mit Lautsprechern daran, ein „clap-on“- Kleid, das Musik abspielt, wenn man in die Hände klatscht.

Ich habe angefangen zu recherchieren und schnell herausgefunden, dass a) niemand so etwas tragen könnte und b) keines der Materialien, die wir dafür benötigen würden, existiert – nicht als Stoff, als Garn, nicht einmal als Faser. Dabei kann man jeden Stoff herstellen, egal welchen. Und das war der Punkt, an dem ich mich entschieden habe, mich mit Materialwissenschaften zu befassen.

In deiner Forschungsmotivation schreibst Du, dass Materialien das sind, woraus Träume gemacht sind. Welches ist der Traum, den Du wahr werden lassen willst?

Materialien zu benutzen und zu entwerfen ist die eine Sache, aber ich würde gerne eine einheitliche Methode entwickeln, mit der man Batteriematerial oder Solarmaterial für intelligente Gewänder entwickeln und sofort zusammenfügen kann.

Ich denke, eines der schwierigsten Dinge, vor denen Wissenschaftler stehen, ist, dass sie mit kleinen Proben im Labor arbeiten, aber dann keine Idee haben, wie es im großen Maßstab funktionieren kann.

Deswegen arbeite ich niemals im kleinen, sondern immer im großen Maßstab: Wir entwerfen Garne und machen gleich Stoffe daraus. Ich denke, dass das wirklich wichtig ist. Denn das Garn kann sich einfach herstellen lassen – aber wenn es nicht durch eine Maschine geführt werden kann oder nicht standhält, wenn es getragen und daran gezogen wird – was war dann der Sinn der ganzen Arbeit? Außerdem: Was, wenn es nicht ausreichend Energie speichern kann? Es gibt so viele Veröffentlichungen über neue Entdeckungen, die dann aber alle kommentiert werden mit „speichert noch nicht genügend Energie, um damit irgendwas zu betreiben“. Ich sehe keinen Sinn darin, etwas zu machen, das gar nicht praktikabel ist.

Würdest Du den Ort malen, an dem Du die besten Ideen hast?