An der THI erforscht ein Team um Professor Gordon Elger neue Technologien für sogenannte E-Textilien – also Stoffe und Kleidungsstücke mit integrierter Elektronik. Im Zentrum der Forschung steht die Frage: Wie können elektrische Leitungen und elektronische Bauteile in die Kleidung integriert werden, ohne dass der Tragekomfort oder die Zuverlässigkeit der Elektronik beeinträchtigt werden? Der Ansatz der THI besteht in speziellen partikelfreien Kupfertinten, die Doktorand Nihesh Mohan erforscht und für die Anwendung weiterentwickelt. Mit ihr lassen sich elektronische Leiterbahnen direkt auf Stoffe und andere flexible Materialien drucken. Mit einem sehr feinen Laserstrahl werden die salzbasierten Tinten in metallische Kupferbahnen umgewandelt. Sie übernehmen Aufgaben wie die Leiterbahnen auf einer herkömmlichen Platine und können beispielsweise Daten oder Energie übertragen. Der besondere Vorteil: Während viele elektronische Materialien hohe Temperaturen benötigen, entstehen die leitfähigen Kupferstrukturen hier bereits bei rund 130 Grad Celsius. Möglich macht das die spezielle chemische Zusammensetzung der Tinte. Dadurch eignet sich das Verfahren auch für empfindliche textile und biobasierte Materialien, die höhere Temperaturen nicht vertragen würden. So können künftig Sensoren, Stromleitungen oder andere elektronische Funktionen einfacher direkt in Stoffe integriert werden. Das eröffnet neue Möglichkeiten für smarte Textilien – von Sport- und Gesundheitsanwendungen bis hin zu intelligenter Arbeitskleidung. Die Arbeiten sind Teil des europäischen Forschungsprojekts „SoftIE“. Dort beschäftigen sich die Projektpartner mit einer Frage, die für die Zukunft smarter Textilien entscheidend sein könnte: Wie lassen sich elektronische Komponenten einfacher in Kleidung integrieren und gleichzeitig nachhaltiger nutzen? Heute setzen viele Hersteller auf eigene technische Lösungen, die häufig nicht miteinander kompatibel sind. Die Forschenden arbeiten deshalb an einem gemeinsamen Standard für E-Textilien – vergleichbar mit dem USB-Anschluss, der die Nutzung elektronischer Geräte deutlich vereinfacht hat. Elektronische Komponenten könnten sich dadurch künftig leichter anschließen, austauschen oder wiederverwenden lassen. Neben der Funktionalität spielt auch die Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle. Die im Projekt entwickelten Materialien und Verbindungslösungen sollen so gestaltet werden, dass elektronische Komponenten am Ende ihrer Nutzungsdauer leichter entfernt, wiederverwendet oder recycelt werden können. Damit wollen die Forschenden dazu beitragen, wertvolle Rohstoffe länger im Kreislauf zu halten. „Viele Anwendungen smarter Textilien sind technisch entwickelt und auch auf dem Markt“, sagt Professor Gordon Elger. „Jetzt geht es darum, sie zuverlässig, komfortabel und nachhaltig umzusetzen. An der THI entwickeln wir hierfür innovative Materialien und Prozesse.“ |
Wenn Kleidung mitdenkt: Forschende der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) arbeiten an smarter Elektronik zum Anziehen
Gemeinsam treiben Gabriele Rigato, Gokulnath Vellaisamy, Professor Gordon Elger und Nihesh Mohan (v. l. n. r.) im THI-Projekt „SOFTIE“ die Entwicklung smarter Textilien voran (Foto: THI).
