Wenn das Hemd den Arzt ruft

Feature | 14. Mai 2008 von admin 0

Intelligente Weste


Intelligente Kleidung und Accessoires gibt es mittlerweile fast schon von der Stange: Taschen laden mit integrierten Solarzellen die Akkus von Laptops auf und Ski-Handschuhe dienen als Telefon. Was ist heute technologisch alles machbar?

Linz: Die beiden genannten Produkte gehören zu einer Gruppe, die ich als Übergangsprodukte bezeichne, weil sie konventionelle Technologien einsetzen. Dabei werden die elektronischen Module in Taschen eingenäht, ins Futter gelegt oder schlicht aufgeklebt. Die Module sind wie bisher mit Kabeln verbunden – die aber versteckt werden können. Für viele Anwendungen ist dies völlig ausreichend und auch am kostengünstigsten.

In Zukunft wird es jedoch auch Anwendungen geben, die einen höheren Integrationsgrad verlangen. Dies sind Produkte, bei denen es wichtig ist, den textilen Charakter zu erhalten, beispielsweise den Faltenwurf oder die Waschbarkeit mit der Elektronik. Dazu entwickeln wir derzeit Technologien, um miniaturisierte elektronische Module mit leitfähigen Geweben zu verbinden. Damit können zum Beispiel Sensoren in Kleidung integriert oder verschiedene Module über elektrisch leitfähige Textilien verknüpft werden.

Sind das nur technische Spielereien oder werden solche Kleidungsstücke auch gern getragen?

Linz: Das muss sich nicht ausschließen. Die beiden von Ihnen genannten Produkte lassen sich sicherlich im Lifestyle-Segment platzieren, in dem das Design an erster Stelle steht. Doch sie passen auch gut in den Bereich Arbeitskleidung. So könnte ein Telefon-Handschuh in nördlichen Regionen die Arbeit von Monteuren erheblich erleichtern.

Wo liegen zur Zeit die größten Schwierigkeiten bei der Entwicklung intelligenter Textilien?

Linz: Ich sehe zwei wesentliche Schwierigkeiten. Zum einen ist es bisher nicht gelungen, einfache Produktideen zu entwickeln, die mit konventioneller Technik umgesetzt werden können und am Markt erfolgreich sind. Zum anderen gibt es eine Menge Ideen für sehr komplexe Produkte. Zum Beispiel Sensor-Kleidung, die bei Risikopatienten wichtige Körperfunktionen überwacht und im Notfall den Arzt ruft. Diese Anwendungen erfordern neues Wissen in vielen unterschiedlichen Disziplinen, wie Medizin, Telekommunikation, Verbindungs- oder Sensortechnik.

Außerdem werfen solche Produkte ethische, gesellschaftliche und juristische Fragen auf, die noch nicht geklärt sind. Ein Beispiel: Aus einem EKG und einer Aufzeichnung der Beschleunigungsdaten ließe sich leicht herauslesen, wie oft jemand Sport macht, wie lange jemand auf der Couch liegt oder wie oft jemand Sex hat. Das sind zweifelsfrei sehr privat Informationen. Wer soll diese lesen und auswerten dürfen? Wem würden die Patienten solche Informationen anvertrauen? Sollte man sie maschinell auswerten lassen? Und wer trägt die Verantwortung, wenn die Maschine etwas falsch einschätzt?

Im Rahmen des EU-Projekts ConText entwickeln Sie eine Weste, die unter anderem Muskelverspannungen messen und damit Rückenprobleme verringern kann. Wie funktioniert das genau?

Linz: Ob die Weste jemals Rückenprobleme lindert, ist noch völlig offen. Wir entwickeln für einen der Projektpartner – die Universität von Leuven in Belgien – ein Werkzeug, mit dem Wechselwirkungen zwischen physischem und psychischen Stress erforscht werden können. Dieses Werkzeug ist eine Weste, die ohne direkten Hautkontakt ein Elektromyogramm erstellt, also die elektrische Muskelaktivität mit textilintegrierten kapazitiven Elektroden misst. Dabei kommt es vor allem auf die Eigenschaften „kontaktlos” und „textilintegriert” an. Denn damit sind Untersuchungen ohne Klebeelektroden oder viele Kabel möglich. Solch aufdringliche Technik würde die Testperson beeinflussen und die Ergebnisse verfälschen.

Was sind die technologischen Herausforderungen dabei?

Linz: Die Weste ist eine sehr komplexe Anwendung, so dass wir mit unseren Partnern innovative Technologien auf verschiedenen Gebieten entwickeln mussten. Philips beispielsweise hat Algorithmen entworfen, die kapazitive Messungen robuster machen. An der TU Berlin und am Fraunhofer IZM in Berlin entstanden Methoden, um Elektronik mit unterschiedlichen leitfähigen Strukturen zu verbinden und diese zu verkapseln, so dass die Jacke zum Beispiel gewaschen werden kann. Das Textilforschungsinstitut TITV Greiz stellte kapazitive Elektroden aus mehrlagigen Geweben mit leitfähigen Fäden her. Die Niederländische Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung realisierte einen Sensor, in dem sie leitfähige Strukturen auf Textilien aufdruckte.

Welche weiteren Anwendungsgebiete sehen Sie für Ihre Technologien?

Linz: Wenn es nur darum ginge, ein Werkzeug für die Erforschung von Stress zu entwickeln, hätten wir die Anstrengungen nicht unternommen. Die neuen Technologien können daher auch in anderen Anwendungen genutzt werden. So entwickelt der finnische Partner Clothing Plus auf Basis der ConText-Ergebnisse eine Gaming-Anwendung. Wir am Fraunhofer IZM erweitern gerade die Verbindungs- und Verkapselungstechnik für einen Industriekunden im Entertainment-Bereich. Die von Philips verbesserte kapazitive Messung kann auch in nicht-textilen Anwendungen eingesetzt werden, etwa in einem Stuhl. Zudem kann sie außer der Elektromyografie viele andere bio-elektrische Signale, wie den Puls, messen.

Das ConText-Projekt läuft noch bis Mitte des Jahres. Wann wird die Technologie marktreif sein?

Linz: Ich erwarte, dass einige Entwicklungen aus ConText bereits in weniger als fünf Jahren in Produkten zu finden sind. Es gibt auch schon konkrete Pläne, über die ich allerdings nicht sprechen darf.

Welche Branchen profitieren besonders von den neuen Technologien?

Linz: Von der „echten” Textilintegration profitieren meiner Einschätzung nach vor allem Anwendungen, denen ein verteiltes Problem zugrunde liegt, das man mit einer textilen Fläche besser lösen kann als mit einer einzelnen Komponente wie einem Handy.

Dazu zählt beispielsweise das Messen von Biosignalen, die an verschiedenen Punkten des Körpers ermittelt werden müssen. Aber auch Displays bieten sich an. Große Bildschirme sind für die Darstellung am besten. Allerdings müssen sie sich für mobile Anwendungen problemlos verstauen lassen. Textile Displays werden dieses Dilemma lösen.

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