Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Komfortabler liegen und sitzen

01.12.2011
Menschen, die berufsbedingt viel sitzen müssen, haben oft Rückenschmerzen. Noch schlimmer betroffen sind Personen, die dauerhaft das Bett hüten müssen – häufig liegen sie sich wund. Ein neues, intelligentes Polster soll für beschwerdefreies Sitzen und Liegen sorgen. Eine integrierte Sensorik steuert den Druckausgleich punktuell.

Wer im Rollstuhl sitzt oder dauerhaft bettlägerig ist, muss sich mit vielen Komplikationen herumschlagen. Häufig leiden die Betroffenen unter Wundliegegeschwüren, die Ärzte als Dekubitus bezeichnen. Besonders gefährdete Stellen sind Knochenvorsprünge, etwa am Kreuz-, Steiß- und Sitzbein. Durch die lange anhaltende Druckbelastung stirbt das Gewebe ab, der Schaden kann bis zur Knochenhaut reichen.


In Rollstuhlsitze integriert kann die Sensormatte Druckgeschwüren vorbeugen. © Fraunhofer IFF

Schlimmstenfalls ist der Knochen selbst angegriffen. Die offenen Stellen sind Schleusen für Keime, die eine Blutvergiftung auslösen können. Bislang erhältliche passive Hilfsmittel wie Luft-, Gel- oder Vakuumkissen lindern zwar den Druck, sie entlasten die betroffenen Areale aber nicht in optimaler Weise. Auch können einige Patienten die Druckverteilung nicht aktiv beeinflussen und ihrer misslichen Lage entgegenwirken. Sie sind auf die Hilfe anderer angewiesen. Pflegekräfte oder Angehörige müssen ständig beobachten, ob sich Druckgeschwüre bilden. Diese Aufgabe soll künftig eine neu entwickelte Sensormatte übernehmen und so verhindern, dass sich Gewebeschäden bilden: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg bringen textilen Polstern das »Fühlen« bei, indem sie diese mit intelligenter Sensorik ausstatten.

»Jeder Mensch hat einen individuellen Körperbau, der ganz unterschiedlichen Druckbelastungen standhalten muss. Unsere aus herkömmlichem Schaumstoff und leitfähigen Garnen bestehende Sensormatte erfasst automatisch wie eine Person sitzt oder liegt, und sorgt an den gefährdeten Stellen ebenso automatisch für Druckausgleich, indem eine Aktorik angesteuert wird. Hierfür reichen hundert Messpunkte auf einer typischen Sitzfläche aus«, sagt Martin Woitag, Wissenschaftler am IFF. Der Trick: Die taktile Sensormatte funktioniert nach dem Prinzip eines Plattenkondensators. Anstelle von Platten werden zwei textile Komponenten verwendet, die matrixförmig angeordnete Sensorzellen bilden. Ein leitfähiges Garn fungiert als Elektrode. Hinzu kommt ein handelsüblicher Schaumstoff, in dem im Abstand von vier Zentimetern Sensorzellen angebracht sind. Wird eine einzelne Zelle zusammengedrückt, so ändert sich die Spannung – ein elektrischer Impuls entsteht. Eine an das Sensorsystem angeschlossene Messelektronik wertet die Daten in Echtzeit aus, bewertet sie und reguliert Luftkissen, die sich unter dem Sensorsystem befinden. Melden die Sensoren beispielsweise, dass der Druck hinten rechts zu hoch ist, so wird die Luft an eben dieser Stelle aus dem Kissen gelassen – das Polster wird flexibel und punktuell verändert.

Zwar gibt es bereits vergleichbare Sensormatten. Allerdings sind diese in der Herstellung so teuer, dass sie sich nicht für den Massenmarkt eignen – eine hochauflösende Sensormatte schlägt mit mehreren Tausend Euro zu Buche. »Die von uns verwendeten Materialien sind durchweg preisgünstig, so dass wir Einzelstücke schon für wenige Hundert Euro fertigen können«, sagt Woitag. Ein weiterer Vorteil: Das verwendete Textilgewebe ist atmungsaktiv und wirkt so einem Feuchtigkeitsstau entgegen. Bisherige Systeme setzen auf Folientechnologie, die die Schweißbildung begünstigen.

Das Sensorpolster ist mit rund einem Zentimeter so dünn, dass es sich problemlos in vorhandene Anwendungen integrieren lässt. Ein Prototyp der Matte liegt in verschiedenen Formen und Druckauflösungen vor. Zunächst soll sie Rollstuhlfahrern das Leben erleichtern, künftig wollen die Forscher das System auch in Matratzen testen. Neben dem medizinischen Bereich haben die Experten weitere Anwendungsgebiete im Visier: Kraftfahrer verbringen viele Stunden hinterm Steuer und leiden daher oft unter Rückenbeschwerden. In Lkw-Sitze integriert soll die Sensormatte den Fahrern mehr Komfort bieten und Haltungsschäden vermeiden helfen. Ein entsprechender Prototyp ist bereits fertiggestellt. Mit der Isringhausen GmbH, der warmX GmbH, der Rehability GmbH und der Gesellschaft für Biomechanik Münster mbH haben die Forscher mehrere Partner aus der Industrie gefunden, die sie bei ihren Vorhaben unterstützen.

| Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2011/dezember/komfortabler-liegen-und-sitzen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz zur Therapie der diabetischen Nephropathie
19.09.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Ein neuer Ansatz bei Hyperinsulinismus
18.09.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie