Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sensor-Shirt

28.07.2010
Wie viel Wasser verliert der Körper beim Joggen, Wandern oder Radfahren? Droht Austrocknung oder Mineralmangel? Forscher entwickeln ein T-Shirt, das durch Farbwechsel anzeigt, was und wie viel ein Sportler ausschwitzt.

Wer im Sommer Sport treibt, kommt schnell ins Schwitzen. Grundsätzlich kein Problem: Der verdunstende Schweiß kühlt den Körper und schützt so vor Überhitzung. Riskant wird es, wenn der Sportler zu wenig trinkt und zuviel Wasser verliert. Die Austrocknung kann Schwindel oder Herzrhythmusstörungen, Nierenversagen oder Bewusstlosigkeit zur Folge haben. Vor allem ungeübte Läufer, Radfahrer und Wanderer unterschätzen leicht die Gefahr.

Künftig wird vielleicht intelligente Bekleidung die Betroffenen warnen. Forscher der jetzt selbständigen Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper Technologie EMFT haben ein Verfahren entwickelt, das Flüssigkeitsverlust sichtbar machen kann: Erste Versuche mit Baumwoll-T-Shirts, die mit einem chemischen Farbstoff getränkt wurden, sind erfolgreich verlaufen: Die blassvioletten Shirts werden an den Stellen gelb, an denen sie mit Schweiß in Berührung kommen. »Der Farbumschlag ist deutlich zu sehen und zeigt dem Sportler, dass es Zeit ist, etwas zu trinken«, erläutert Dr. Gerhard Mohr von der Arbeitsgruppe Sensormaterialien EMFT in Regensburg. Der Farbwechsel ist die Folge einer chemischen Reaktion. Im Prinzip funktionieren unsere T-Shirts wie das Lackmus-Papier, das jeder aus dem Chemieunterricht in der Schule kennt: Wenn der Stoff mit einer basischen Substanz in Berührung kommt – beispielsweise mit Waschmittel in der Waschmaschine – wird er violett. Saure Flüssigkeiten wie Schweiß färben ihn gelb. Anders als beim Lackmuspapier ist der Farbumschlag beim T-Shirt reversibel: Die gelbe Farbe verschwindet beim nächsten Waschen. Erst wenn der Stoff erneut von Schweiß getränkt wird, erscheint sie wieder.

Wie kommen Analytische Chemiker darauf, T-Shirts zu färben? »Den Indikatorfarbstoff haben wir ursprünglich entwickelt, um optische Sensoren bauen zu können«, erinnert sich Mohr. »Für das Monitoring von Flüssen, Abwässern oder Aquakulturen benötigt man kleine und kostengünstige pH-Messgeräte, die permanent den Säuregrad bestimmen. Kernstück dieser Geräte ist eine Folie, die empfindlich auf Veränderungen des Säuregehalts reagiert.« Zusammen mit seinem Team suchte der Forscher nach einem geeigneten Farbstoff, der sich gut mit der Cellulose in den Messfolien verbindet. »Als wir diesen Stoff gefunden hatten, kam mir beim Joggen die Idee, auch T-Shirts damit zu färben und Schweiß sichtbar zu machen.«

Als nächstes wollen die Wissenschaftler und Ingenieure einen Farbstoff erarbeiten, der sichtbar macht, wie viel Natriumionen der Schweiß enthält. »Natrium ist ein Bestandteil von Kochsalz«, so Mohr. »Je höher die Konzentration, desto wichtiger ist es für den Sportler, salzhaltige Getränke – beispielsweise Mineralwasser oder isotonische Drinks – zu sich zu nehmen.« Prof. Karlheinz Bock, Leiter der Hauptabteilung Poly-tronik und Multifunktionelle Systeme am EMFT in München denkt sogar noch einen Schritt weiter: »Wenn wir zusätzlich polytronische Messfolien integrieren, können die Shirts beispielsweise auch die Hauttemperatur ermitteln.«

Solche Informationen sind nicht nur für Sportler interessant: »Die in Shirts integrierte Sensorik eröffnet der Forschung völlig neue Möglichkeiten«, ergänzt Mohr. »Informationen über Schweiß- und Mineralstoffausscheidung beziehungsweise Hauttemperatur erlauben Medizinern Rückschlüsse auf Stoffwechselerkrankungen, Fieber oder Störungen im Nervensystem. Bisher war das Monitoring jedoch kompliziert, teuer und mit großem Apparateaufwand verbunden. Mit den Sensor-Shirts lassen sich die Daten schnell, unkompliziert und auf für den Patienten angenehme Weise erheben.«

Weitere Anwendungsmöglichkeiten sieht der Forscher in intelligenten Wundverbänden: Ins Verbandmaterial integrierte Indikatorfarbstoffe könnten Aufschluss geben über das Stadium der Wundheilung: Gesunde Haut hat einen natürlichen Säureschutzschild und damit einen anderen pH-Wert als entzündete Haut. Ein Sensorverband würde diesen Unterschied sichtbar machen – Ärzte und Pfleger könnten auf einen Blick erkennen, ob die Wunde gut heilt oder ob sie eitert und umgehend antibakteriell behandelt werden muss.

Kontakt
Dr Gerhard Mohr
Telefon +49 941 943 5726
gerhard.mohr@emft.fraunhofer.de
Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologie EMFT, Regensburg

Beate Koch | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.emft.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften