Wearables Smarte gedruckte Sensoren überwachen die Bewegung

Das Würzburger Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) hat ein transparentes Material für Sensoren entwickelt, das sich einfach auf Textilien drucken lässt und Bewegungsdaten misst.

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Fraunhofer-Institut für Silicatforschung

Bei dem Material handelt es sich um piezoelektrische polymere Druckpasten ohne toxische Lösungsmittel, die per Siebdruck auf Textilien oder Folien aufgebracht werden können. Die Materialien registrieren Druck und Verformungen.

Accessoires wie Armbänder oder Uhren können mittlerweile als intelligente Gesundheitscoaches agieren, die ihre Träger dabei unterstützen, für genügend Schlaf und Sport sowie für die richtige Ernährung zu sorgen. Entsprechende Sensorik in Textilien zu integrieren, ist sehr viel aufwendiger und teurer. Oft muss dabei die Optik der Funktion untergeordnet werden. Neue Materialien aus dem Fraunhofer ISC könnten hier eine kostengünstige, optisch anpassbare Variante sein.

Zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) wird ein erstes Shirt mit der entsprechenden Sensor-Technologie entwickelt. Dabei werden die Wissenschaftler durch Vertreter aus der Industrie beraten. Das sogenannte MONI-Shirt soll verschiedene Funktionen erfüllen und ist insbesondere für die Überwachung von Bewegungsabläufen gedacht.

Im ersten Schritt hat das Fraunhofer ISC neuartige piezoelektrische polymere Druckpasten ohne toxische Lösungsmittel für die Sensorik entwickelt. Das Fraunhofer ISIT erarbeitete die dazugehörige Auswertungselektronik.

Im engen Austausch mit Industriepartnern werden in der weiteren Entwicklung die Wissenschaftler von ISC und ISIT Feldtests für verschiedene Anwendungen und Textilien durchführen. Außerdem müssen die Sensormaterialien auf Abriebfestigkeit und Waschbarkeit getestet und die Elektronik optimiert werden.

Die verwendeten Sensormaterialien sind flexibel, transparent und könnten für verschiedene Zwecke genutzt werden: Sie registrieren Druck und Verformung und können so als Touch- oder Bewegungssensoren eingesetzt werden. Die zusätzliche Temperatursensitivität ermöglicht darüber hinaus auch eine Temperaturänderungsüberwachung, die Anwendung als Näherungssensor und die berührungslose Interaktion.

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