Intelligente Textilien drucken

Gedruckte Elektronik hat das Potenzial, viele Branchen zu revolutionieren, aber einige der interessantesten Möglichkeiten liegen in den Bereichen Textilien und Kleidung.

Mit Elektronik, die auf ein Substrat gedruckt und anschließend auf ein Textil transferiert wird, können wir Sensoren, Displays oder andere Elemente in bestehende Kleidungs-stücke einbauen oder ganz neue Kleidungsstücke entwerfen, die die Vorteile der zusätz-lichen Funktionen nutzen. Gedruckte Elektronik kann waschbar und robust - und bietet eine kostengünstige Möglichkeit, Textilien "intelligent" zu machen. Sie bieten ausgefeilte Funktionen und sind gleichzeitig leicht, flexibel und dehnbar.

Schauen wir uns die Möglichkeiten für gedruckte Elektronik in intelligenten Textilien und einige Anwendungsbeispiele mal genauer an. Die erste Möglichkeit, die einem in den Sinn kommt, ist tragbare Elektronik, die es ermöglicht, Kleidung mit Bewegungs- und/oder Drucksensoren, Knöpfen oder einer kompletten Benutzerschnittstelle und Ausgängen wie Displays oder Leuchten auszustatten. Um kompliziertere Elemente wie einen Mikrocontroller oder einen drahtlosen Transceiver hinzuzufügen, kann die ge-druckte Elektronik bei Bedarf mit einer starren Leiterplatte oder (dank der gedruckten Elektronik) mit einer flexiblen Leiterplatte verbunden werden. Ein interessanter An-wendungsfall ist die "intelligente Jacke" von Levi's, die über ein berührungsempfind-liches Panel am Ärmel verfügt, mit dem eine Person ihr Smartphone über Bluetooth steuern kann.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind praktisch unbegrenzt. Im Sport können Sportler beispielsweise ihre Herzfrequenz überwachen, ohne einen störenden Brustgurt tragen zu müssen, und ihre Bewegungen aufzeichnen, um ihre Trainingsroutinen zu verbessern und bessere Leistungen zu erzielen. Im Gesundheitswesen wiederum sind tragbare Sensoren (in Form eines "intelligenten Pflasters") ideal für die Patientenüberwachung, z. B. für die Wundüberwachung, die Glukoseüberwachung, das kontinuierliche EKG und die Temper-aturmessung. Gedruckte Elektroden in Textilien können auch für die neuromuskuläre Stimulation (NMES) verwendet werden, um die Muskeln zu stärken und die Rehabilitation zu unterstützen.

Eine weitere der vielen Möglichkeiten ist ein intelligentes Gewebe mit Sensoren, die giftige Gase erkennen und Feuerwehrleute und Ersthelfer frühzeitig vor potenziell gefährlichen toxischen Bedingungen warnen können. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind gedruckte Heizelemente in Kombination mit Temperatursensoren, die für sichere und bequeme Kleidung in kühleren Klimazonen sorgen, z. B. beim Motorradfahren und Skifahren.

Natürlich ist Kleidung nur ein Bereich, aber wie wäre es zum Beispiel, gedruckte Elektronik in die Textilien von Fahrzeugen zu integrieren - möglichweise als Beleuchtungselemente im Dachhimmel oder Sensoren integriert in die Sitze?

InnovationLab entwickelt neue Möglichkeiten für den Einsatz gedruckter Elektronik in Textilien, wie zum Beispiel den unten abge-bildeten flexiblen Drucksensor. Die Stromversorgung ist noch eine Hürde, die es zu überwinden gilt, aber die wiederaufladbare ge-druckte Batterie von InnovationLab, die mit von Evonik entwickelter und hergestellter Tinte arbeitet, kann dabei helfen. Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten zur Nutzung gedruckter Solarzellen oder zur Energiegewinnung, z. B. durch die Bewegung des Trägers.

Da sich die Technologie der gedruckten Elektronik schnell verbessert, werden wir noch viele weitere geniale Anwendungen und Ein-satzmöglichkeiten sehen - einige können wir heute schon vorhersagen, auf andere müssen wir noch ein wenig warten. Haben Sie eine Idee?