Textile Transponder bieten insbesondere für Wäschereien Vorteile. Basis für diese Informationsträger ist ein im Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V. in Greiz entwickeltes leitfähiges Polyamid-Fadenmaterial. RWTextilservice zeigt, was der Markt erwarten darf.
Nicht länger Zukunftsmusik
Ausgerechnet in der vollbesetzten Seilbahn klingelt das Handy. Der Skiläufer streift hastig die Handschuhe ab, nimmt den Rucksack vom Rücken und öffnet ihn. Doch gerade als er das Funktelefon ans Tageslicht befördert hat, resigniert der Anrufer. Damit Besitzer eines Funktelefons auch erreichbar sind, wenn dieses nicht sofort greifbar ist, haben Wissenschaftler im Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V. (TITV) in Greiz einen Kommunikationshandschuh entwickelt: „Der Handschuh ist mit Tastatur, Kontrollleuchte, Lautsprecher und Mikrofon ausgestattet“, erklärt Dipl.-Ing. Sabine Gimpel, Bereichsleiterin Forschungsmanagement und –marketing im TITV.
Beim Telefonieren bleiben die Hände warm verpackt und das Handy im Rucksack. Der Kommunikationshandschuh ersetzt aber nicht das Funktelefon – vielmehr wird er mit diesem über ein kabelloses Bluetooth-Modul „verheiratet“. Mittlerweile plant ein Hersteller zusammen mit Fachhändlern eine Testphase. Das dreischichtige Material mit Barrierefunktion sei schmutzabweisend und könne manuell gereinigt werden, ohne die Kommunikationstechnik zu beschädigen, so die Bereichsleiterin.
Der Kommunikationshandschuh ist nur eines von vielen Projekten für die Anwendung eines textilen Kontaktierungssystems. Die Basis dafür ist Elitex, ein ebenfalls im TITV entwickeltes und nach Angaben des Instituts hoch leitfähiges Polyamid-Fadenmaterial mit einer Ummantelung aus reinem Silber. Die Herstellung des metallisierten Fadens basiert auf galvanischen und elektrochemischen Verfahren. Sabine Gimpel: „Das Material ist bei allen textiltechnologischen Verfahren vom Weben und Stricken über das Sticken und Nähen bis zum Wirken und Flechten einsetzbar.“
Das Fadenmaterial ist für die kostengünstige Herstellung von textilen Leiterbahnen als Grundlage für den Aufbau und die Verbindung elektronischer Mikrobauteile sowohl auf Web- als auch auf Stickmaschinen anwendbar. Aufgrund der Flexibilität, Biege- und Torsionsbeständigkeit sowie ihres geringen Gewichts kann die textile Elektronik sogar bei der Herstellung von Tastern als Schaltelement in Fußbodenbelägen oder zur Ansteuerung elektronischer Komponenten in Bekleidung und anderen Textilien eingesetzt werden.
So wurden zum Beispiel im TITV Autositze mit in die Polsterbezüge integrierten textilen Schaltelementen entwickelt. Dabei wurde an die Unterseite eines Tasters aus thermoplastisch geformtem Polyester-Monofilmaterial eine elektrisch leitfähige flexible Beschichtung angebracht. Diese Einheit applizierte man auf das Grundtextil mit eingewebten leitfähigen Fäden. Durch Druck auf den Taster entsteht eine Brückung. In einem Dauerbelastungstest blieb die Funktionsfähigkeit auch nach 100.000 Zyklen unverändert. „Eine Reinigung mit milder Chemie ist ohne weiteres möglich“, versichert Sabine Gimpel.
Erfolgreich ist auch der Einsatz von Elitex in Verbindung mit textilen Elementen, die mit elektrolumineszierenden Pasten bedruckt sind, sowie lichtemittierenden Dioden (LED). „Verwendungsmöglichkeiten für textile Leuchtquellen sind PSA im Rettungsdienst, bei der Polizei, Feuerwehr, Security und anderen Berufsgruppen“, nennt die Bereichsleiterin einige Beispiele. Ebenso interessant ist Sicherheitsbekleidung mit leuchtenden Warnzeichen für Schulkinder und Sportler. Weitere Einsatzgebiete sind Werbeträger, Beleuchtungselemente in Fahrzeugen, Heimtextilien sowie Displaystrukturen.
Textile Busstrukturen zur Energie- und Informationsübertragung bieten insbesondere aufgrund ihrer Flexibilität Alternativen zu den herkömmlichen Metallsystemen. Als Schussfäden eingewebt, kann das Elitex-Fadenmaterial Energie und Informationen in Smart Textiles, Wearable Electronics und sogar an Schnittstellen zu Bediensystemen von PC oder Kabeltechnik übertragen. Ähnliche Vorteile bieten textile Transponder. Sabine Gimpel: „Die bisher üblichen harten Materialien erfüllen in der Praxis nicht die Anforderungen an Waschbarkeit, Knickstabilität und mechanische Flexibilität.“
Deshalb wurde im TITV ein textiler 13,56-MHz-Transponder aus dreilagigem Gewebe mit leitfähigen Schuss- und Kettfäden entwickelt. Der aufgelötete Chip ist kaum wahrnehmbar. Die Informationen können über ein Lesegerät mit einer Reichweite von 50 cm entschlüsselt werden. „Leider ist das Verfahren für eine industrielle und somit wirtschaftliche Kontaktierung noch nicht ausgereift“, räumt Sabine Gimpel ein.
Ein von den Firmen Deister electronic GmbH, Barsinghausen, und Jacob Müller GmbH, Schwelm, in Zusammenarbeit mit dem TITV entwickelter textiler UHF-Mikrotransponder für Logistik und Produktdatenmanagement bleibt hingegen nicht länger Utopie: „Dieses System befindet sich bereits in der Testphase und ist mit Lesegeräten verschiedener Hersteller kompatibel“, so die Bereichsleiterin. Es sei nicht nur für Wäschereien und Wäscheleaser interessant, sondern könne auch im Textilhandel – zum Beispiel als Diebstahlsperre – eingesetzt werden. Reinhard Wylegalla