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Smarte Textilien sind auf dem Weg zur Serienfertigung

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Breites Anwendungsspektrum der intelligenten Textilien

Die Leiterbahn kann neben der Stromzuführung auch als Antenne – zum Beispiel zur RFID-Kennzeichnung – oder als Datenbus dienen.

Eine elastische Verbindung sorgt für die sichere, an die Stoffeigenschaften angepasste Verdrahtung der integrierten Elektronik, z.B. mit einem Akku. Der durch ein Kunststoffmaterial vor Feuchtigkeit geschützte „Interposer“ besitzt mäanderförmige Kontakte, die sich bei mechanischer Beanspruchung dehnen oder zusammenziehen (siehe Bild 3 in der Galerie).

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Ein solches Modul lässt sich dann auch auf Gewebe fixieren und mit den E-Threads verkoppeln. Neu entwickelt wurden ebenso die „Crimp Flat Packs“, Mikrochips oder Sensoren auf speziellen kupfernen Trägerrahmen. Um sie in den gewebeeigenen Stromkreislauf einzubinden, werden ihre Kontaktteile und das Leitergarn mechanisch miteinander verpresst.

Für hohe Fertigungsraten konzipiert ist auch ein selbstlernendes Robotersystem mit Vakuumgreifer, der sich selbsttätig auf vier Achsen bewegt. Er besitzt zusätzlich ein Kameraauge und ist imstande, die optimalen Kontaktpunkte an den E-Threads im Textil zu lokalisieren und die Komponenten an den richtigen Punkten zu platzieren.

Aus dem PASTA-Vorhaben ging eine Reihe von Demonstratoren hervor. Sie spiegeln die ganze Breite des Anwendungsspektrums wider: von LEDs in der Schutzkleidung für Rettungskräfte, smarten Bettlaken für den Krankenhausbetrieb mit Feuchtigkeits- und Drucksensoren bis zu intelligenten Textilien zum zerstörungsfreien Monitoring tragender Komposite-Teile.

Eine Sensortextilie der Ettlin AG misst zur besseren Anpassung die in Beinprothesen auftretenden Kräfte. Smarte textile Flächen eignen sich auch als regelbare Heizelemente in Autositzen.

„Mit dem von PASTA geleisteten Forschungs- und Technologietransfer können intelligente Textilprodukte viele neue Anwendungen in den Bereichen Gesundheit, Lebensstil, Sicherheit oder Automotive anstoßen“, ist sich STFI-Forschungschefin Illing-Günther sicher. „Sie geben den Innovativen der Textilbranche wichtige Werkzeuge in die Hand, um ihre Spitzenstellung auf dem Weltmarkt behaupten und durch frühzeitige Serienanwendungen ausbauen zu können.“

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