Sensorische, aktorische, pneumatische smarte Textilien

Lungenmessgurt - Ein mobiles EIT-SystemSmart-Textiles-Materialien als Basis für neue Eigenschaften

Neue materialtechnische Lösungen stehen beim nächsten SmartTex-Workshop in Weimar im Vordergrund. Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft berichten u.a. von textilen Elektroden, Feinstdraht für Wearables oder medizinische Anwendungen, Quantum Dots und Nanomaterialien sowie ein innovatives mobiles textiles "EIT-System", das die Lungenfunktion gleich am Unfallort messen kann.

 

Vorab noch einen Hinweis:
Sie können sowohl als Referent als auch als Gast eigene Muster, Prototypen oder Produkte beim Workshop präsentieren. Diese Ausstellungsmöglichkeit ist kostenfrei. Tische werden von uns zur Verfügung gestellt.

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Workshop-Programm

10.00 Uhr

Begrüßung und Infos zur Netzwerkarbeit
Dagmar Büchner  Netzwerkmanagerin
Thomas Heinick Projektmanagement

10.20 Uhr

Individualisierte Feinstdrähte für neue Anwendungsgebiete von Medizintechnik, Hightech-Kleidung bis zur Schmelzleitersicherung  

Dominic Thauer - ELSCHUKOM GmbH, Veilsdorf

Moderne Technologien stellen die heutigen Werkstoffe immer wieder vor neue Herausforderungen. Durch Kombination bereits bekannter Materialien als Legierung, als Manteldraht oder in einem Verbund mit nichtmetallischen Werkstoffen werden bei Feinstdrähten individuelle Maßstäbe gesetzt und somit Materialien mit optimal angepassten bis hin zu völlig neuen Eigenschaften entwickelt. So kann hier zum Beispiel aktiv Einfluss auf elektrische und mechanische Eigenschaften, Oberflächenbeschaffenheit und auf Funktionsweise sowie die Verarbeitbarkeit beim Kunden genommen werden.

Die stetige Weiterentwicklung im Rahmen einer technischen und technologischen Evolution unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte hat bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine Vielzahl unterschiedlichster Werkstoffe hervorgebracht.

10.40 Uhr Themenbezogene Diskussion
10.50 Uhr

Kaffeepause

11.10 Uhr

Textile Powerplant -  Energie zum Anziehen

Ye Ji Park - Gruppe Elektromechanik und Automatisierung, Bereich Adaptronik am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt

Das Fraunhofer LBF befasst sich mit der Untersuchung von neuartigen elektromechanischen Wandlern, die zum Energy Harvesting – Gewinnung von elektrischer Energie – genutzt werden können.  Im Vergleich zu konventionellen Wandlern wie piezoelektrische Keramik zeichnen sich die untersuchten Wandler durch ihre Flexibilität aus und eignen sich hervorragend für die Integration in Textilien. Die Integrierbarkeit ermöglicht es, aus Körperbewegungen elektrische Energie zu gewinnen, die für die Versorgung diverser Elektronik genutzt werden kann. Somit lassen sich anziehbare, energieautarke Systeme realisieren, die insbesondere im Kontext des „Internet of Things“ einen breiten Anwendungsbereich eröffnen.  

11.30 Uhr  Themenbezogene Diskussion
11.40 Uhr

Inmouldtronic – LEGO für Textroniker. Der Baukasten für das textile Internet der Dinge

Dr. Andreas Neudeck - Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. (TITV Greiz)

Im Vorhaben „Inmouldtronic“ wurden vernetzbare textile Geräte mit standardisierter Schnittstelle für Stromversorgung, Datentransfer und Datenerfassung entwickelt. Die textilen Geräte und individuellen textilen Sensornetzwerke lassen sich kundenspezifisch selbst und von kleinen Unternehmen weiter entwickeln und kostengünstig für den Endanwender mittels Spritzgußtechnik herstellen. Neben der Entwicklung der textilen Hardwarekomponenten hat „Inmouldtronic“  das Ziel, dass die Daten sowohl per USB-Kabel als auch drahtlos in Netzwerke oder codiert in Clouds nutzerkontrolliert übertragen werden. Damit wird ein neuer Standard in der Verbindungstechnik zur Einspeisung von Energie und Datenübertragung gesetzt. Am Beispiel einer mit einem Sensornetz ausgestatteten Fahrradkuriertasche wird demonstriert, wie logistische Anforderungen mit einem solche textilen Baukasten erfüllt werden können. (A. Neudeck, R. Martin und U. Möhring)

12.00 Uhr Themenbezogene Diskussion
12.10 Uhr Mittagspause
13.00 Uhr Smarter Textil-Sensorgurt verbessert die Patientenüberwachung in der Notfallmedizin 

Prof. Dr. Andreas Reske, Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie, Zwickau

Wichtige medizinische Bildgebungsverfahren, die in der Klinik Standard sind, stehen am Notfallort nicht zur Verfügung. In einem durch das BMBF geförderten Kooperationsprojekt (Fritz Stephan GmbH, Gesellschaft für Intelligente Textile Produkte (ITP GmbH), ICCAS Leipzig, HTWK Leipzig ) entwickeln wir ein mobiles Systems zur Lungenfunktionsdiagnostik für den Notfalleinsatz. Basierend auf der Elektrischen Impedanz-Tomographie (EIT) werden mit Hilfe eines leicht anzubringenden und selbstklebenden textilen Elektrodengurtes, eines smarten Textilproduktes, Veränderungen der elektrischen Leitfähigkeit im Brustkorb gemessen. Diese elektrische Leitfähigkeit korreliert mit der Belüftung der Lunge und kann so wichtige Informationen über Verletzungen der Lunge oder zur Störung der Atemfunktion schon am Notfallort liefern. Die Entwicklung eines innovativen textilen Elektrodengurtes wird von der Gesellschaft für Intelligente Textile Produkte (ITP GmbH) übernommen. Neben der Anwendung im Notfall-Setting könnte die auf einem smarten Textil basierende Sensortechnologie auch für die Analyse von Atem- und Lungenfunktionen und deren Störungen im Heimbeatmungs-, Telemedizin-, Rehabilitations- und Sportmedizin-Kontext weiterentwickelt werden.

13.20 Uhr Themenbezogene Diskussion
13.30

Recycling - ein wichtiges Thema für alle

N.N. - Institut für Angewandte Bauforschung (IAB)

Besuch des neuen Technikums am IAB – Institut für Angewandte Bauforschung. Seit April 2019 ist die Pilotanlage für Baustoffrecycling in Betrieb. Die Anlage wird zu Forschungszwecken genutzt und verheißt einen Quantensprung bei der Wiederverwertung von Baureststoffen. Da das IAB-Recycling-Technikum nur wenige Schritte von unserem Tagungsort entfernt ist, haben wir das IAB gebeten, uns einen Einblick in die moderne Forschungsstrecke zu geben, in deren Zentrum der neu entwickelte Drehrohrofen steht. Nutzen Sie diese exklusive Einführung, denn für das Thema Recycling bzw. Entsorgung sind auch für technische Textilien smarte Lösungen gefragt. » www.iab-weimar.de

14.00 Uhr

Textile Elektroden - Ein neues Paradigma !?

Sven Böhmer - Statex Produktions- und Vertriebs GmbH, Bremen

Diese Präsentation gibt einen Überblick über das neue Paradigma der Elektroden, v.a. die Vorteile der "neuen" moosbestickten Elektroden. Aufgrund ihres hohen Tragekomforts im Vergleich zu Standardelektroden spielen textile Elektroden eine immer wichtigere Rolle in einer Vielzahl von medizinischen Anwendungen wie Sensoren und/oder Aktoren. Vorteile von textilen Elektroden sind ihre Duktilität, Flexibilität, hohe Leitfähigkeit und damit ihre Funktionalität zur Muskel- und Nervenstimulation sowie zur Überwachung von Körpersignalen wie EMG und EKG. Ein wichtiger Bestandteil von textilen Elektroden sind leitfähige Garne oder in die Kleidung integrierte Gewebe, die direkt und damit mobil sind. Durch die direkte Implementierung in die Kleidung garantiert die textile Elektrode eine ideale Passform und erhöht die Patienten-Compliance, da sie Intoleranzen der Patienten durch den Klebstoff herkömmlicher Elektroden verhindert.  
Neben der guten Körperpassung haben textile Elektroden im Vergleich zu Standardelektroden u.a. noch den Vorteil, dass sie waschbar, sterilisierbar und damit wiederverwendbar sind.

14.20 Uhr

Themenbezogene Diskussion

14.30 Uhr

Nanostruktur-Komponenten für smarte Mikrosysteme - Eine Perspektive auch für Textilien?

Dr. Jörg Martin - Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS, Abteilung Multi Device Integration, Chemnitz

Die Nanotechnologie wird oft als eine der Schlüsseltechnologien für das gegenwärtige Jahrhundert bezeichnet. Sie ermöglicht die Entwicklung neuer Produkte in nahezu allen Bereichen unseres täglichen Lebens, z. B. in der Heim-Elektronik (Smart Home), der Medizintechnik (Smart Health) oder im Automotive-Bereich.

Dabei sind Nanomaterialien aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften eine sehr ergiebige Quelle für die Entwicklung innovativer Mikrosysteme. Nanopartikel, Nanostäbchen, -drähte oder -röhren werden je nach ihren Eigenschaften weltweit in verschiedenste intelligente Sensoren integriert, um beispielsweise Gase, Feuchtigkeit oder Kräfte zu detektieren. Zudem werden Systeme zur Energiewandlung sowie zur Absorption und Emission von Strahlung (Licht) entwickelt.

Zu den sehr gut erforschten Nanostrukturen zählen Halbleiter-Nanokristalle, sogenannte Quantenpunkte (Quantum Dots, QDs). Aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften, wie der Abstimmbarkeit der Fluoreszenzwellenlänge durch Änderung der Partikelgröße und ihrer Empfindlichkeit gegenüber Ladungen und elektrischen Feldern, sind diese Nanokristalle sowohl für Aktoren (in Form von LEDs) als auch für Sensoren anwendbar. In unserem Beitrag stellen wir die Entwicklung von QD-LEDs als Lichtquellen für Anzeigen und Sensorik sowie die Überwachung mechanischer Lasten in faserverstärkten Kunststoffen mit Hilfe von Quantenpunkten vor. Abschließend werden erste Ergebnisse zur Entwicklung von QD-Photovoltaik-Elementen auf technischen Textilien diskutiert.

14.50 Uhr

Themenbezogene Diskussion

15.00 Uhr  Möglichkeit für Direktkontakte und Gespräche
15.20 Uhr  Ende der Veranstaltung

Termin: Dienstag, 4. Juni 2019, 10 - 15 Uhr

Veranstaltungsort: IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH
Über der Nonnenwiese 1
99428 Weimar » Anfahrt google maps

 Der Workshop ist kostenfrei. Anmeldeschluss: 28. Mai 2019

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