Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wearable Technology: Smarte, gedruckte Sensoren zum Bewegungsmonitoring

21.04.2016

Um Gesundheit und Fitness zu steigern, setzen immer mehr Menschen auf Wearable Technologies. Die nützlichen Helfer werden am Körper getragen und messen beispielsweise körperliche Aktivität. Eine trainingsunterstützende Kontrolle von Bewegungsabläufen könnten Sensoren in funktionellen Kleidungsstücken leisten. Das Fraunhofer ISC hat ein neues, transparentes Material für Sensoren entwickelt, das sich einfach auf Textilien drucken lässt und Bewegung misst. Vorgestellt wird die gedruckte Sensorik auf Textil am Stand F16 auf der IDTechEX Europe im Estrel Berlin vom 27.-28. April 2016.

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.


Bild 1 und 2 zeigen den Unterschied zwischen transparentem und nicht-transparentem gedrucktem Sensormaterial.

Quelle: K. Selsam-Geißler/Fraunhofer ISC


Quelle: K. Selsam-Geißler/Fraunhofer ISC

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 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.

Mit einem simplen Siebdruckverfahren können die Sensorpasten auf textile Stoffe oder auch Folien aufgetragen werden. Die Herstellung besteht dabei aus zwei Schritten: Zunächst werden die Sensorstrukturen gedruckt, anschließend werden die Sensoren einem elektrischen Feld ausgesetzt und so die piezoelektrischen Polymere gepolt und ausgerichtet, damit sie die gewünschten drucksensitiven Eigenschaften haben. Das kostengünstige Siebdruckverfahren ist ein entscheidender Pluspunkt für die industrielle Anwendung, wenn gedruckte Sensorik für Textilien für die Massenproduktion geeignet sein soll.

Durch die Transparenz und die Flexibilität des Sensormaterials ist Designfreiheit von Textilien und Kleidungsstücken in Bezug auf Farbe und Form gewahrt. Da die Sensoren um ein vielfaches dünner als ein Haar sind und sehr fein in beliebiger Form aufgetragen werden können, werden sie für den Träger des Kleidungsstücks kaum spürbar sein. Ein weiterer Vorteil: Die Sensoren benötigen keine Stromquelle in Form einer Batterie, sondern erzeugen selbst Strom.

Textilien mit entsprechender Sensorik ließen sich im Gesundheitsbereich oder in der Pflege einsetzen. Auch für ältere Menschen kann im Alltag ein Monitoring von Bewegungsabläufen hilfreich sein. In Krankenhäusern könnten Textilien mit Sensorik neben Bewegungsüberwachung auch die Kontrolle der Körpertemperatur und der Atmung beispielsweise für bettlägerige Patienten oder Babys übernehmen.

Denkbar wäre in Zukunft auch die Überwachung des Herzschlags. Indem funktionelle, sensorische Kleidung die Gesundheitsvorsorge und die Betreuung von Patienten unterstützt, könnte sie einen wesentlichen Beitrag zur Kostenentlastung des Gesundheitswesens leisten.

Neben gedruckten Sensoren für Textilien präsentiert das Fraunhofer ISC auf seinem Stand textilintegrierte Elastomersensoren aus Silicon zur Druckmessung beispielsweise in Schuhen.

Weitere Informationen:

http://www.isc.fraunhofer.de

Marie-Luise Righi | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Innovative Infrarot-Wärme reduziert Energieverbrauch bei der Herstellung von Lebensmittelkartons
12.12.2018 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Neue Konzepte für das Leben in der grünen Stadt
05.12.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Datenspeicherung mit einzelnen Molekülen

Forschende der Universität Basel berichten von einer neuen Methode, bei der sich der Aggregatzustand weniger Atome oder Moleküle innerhalb eines Netzwerks gezielt steuern lässt. Sie basiert auf der spontanen Selbstorganisation von Molekülen zu ausgedehnten Netzwerken mit Poren von etwa einem Nanometer Grösse. Im Wissenschaftsmagazin «small» berichten die Physikerinnen und Physiker von den Untersuchungen, die für die Entwicklung neuer Speichermedien von besonderer Bedeutung sein können.

Weltweit laufen Bestrebungen, Datenspeicher immer weiter zu verkleinern, um so auf kleinstem Raum eine möglichst hohe Speicherkapazität zu erreichen. Bei fast...

Im Focus: Data storage using individual molecules

Researchers from the University of Basel have reported a new method that allows the physical state of just a few atoms or molecules within a network to be controlled. It is based on the spontaneous self-organization of molecules into extensive networks with pores about one nanometer in size. In the journal ‘small’, the physicists reported on their investigations, which could be of particular importance for the development of new storage devices.

Around the world, researchers are attempting to shrink data storage devices to achieve as large a storage capacity in as small a space as possible. In almost...

Im Focus: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Außergewöhnliche Notoperation der Gefäßchirurgie am LMU-Klinikum München

17.12.2018 | Medizintechnik

Träge Miniroboter fliegen aus der Kurve

17.12.2018 | Physik Astronomie

Datenspeicherung mit einzelnen Molekülen

17.12.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics