Flexible und leitfähige smarte Textilien mit Impranil® PUDs
Das FILK Freiberg Institute und OUT e.V. nutzten Impranil® Polyurethan-Dispersionen (PUDs) auf Wasserbasis von Covestro, um leitfähige Textilverbundstoffe mit hoher Dehnung und Flexibilität zu entwickeln, die sensorintegrierte smarte Textilien für Anwendungen wie Phototherapie-Bodysuits für Neugeborene ermöglichen.
Warum wird leitfähige Funktionalität für smarte Textilien benötigt?
Herkömmliche intelligente Textilien basieren auf integrierter Elektronik, die Flexibilität und Gestaltungsfreiheit einschränken könnte, aber der Markt für intelligente Textilien wächst rasant in den Bereichen Gesundheits-Wearables, persönliche Schutzausrüstung, Sportbekleidung und Automobilinnenausstattung.
Gefördert durch die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) Deutschlands, arbeiteten FILK und Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie (OUT e.V.) zusammen, um polymerbasierte leitfähige Textilverbindungen mit einem breiten Potenzialfeld zu entwickeln. Diese Verbindungen ermöglichen die direkte Implementierung flexibler Elektronik in Textilmaterialien – wodurch herkömmliche Verkabelung entfällt und skalierbarere, flexible intelligente Textilverbundstoffe bereitgestellt werden.
Herausforderung
Wie können smarte Textilien Leitfähigkeit und Flexibilität vereinen?
FILK und OUT e.V. zielten darauf ab, Textilverbundstoffe zu entwickeln, die zuverlässige Leitfähigkeit mit hoher Dehnung und Flexibilität im großen Maßstab kombinieren. Dies würde ein kontinuierliches elektrisches Potentialfeld über die Textiloberfläche schaffen und die freie Platzierung elektronischer Komponenten wie LEDs und Sensoren für Wearables mit aktiver, intelligenter Steuerung ermöglichen.
Eine wichtige Anwendung war ein sensorgesteuerter Neugeborenen-Gelbsucht-Body für die Phototherapie. Aktuelle Behandlungen basieren auf blauem Licht (~455 nm) in Krankenhausinkubatoren. Ein flexibler Body mit integrierten LEDs und Sensoren könnte die Therapie kontinuierlich in Echtzeit überwachen und anpassen und so eine ambulante Behandlung ermöglichen.
Wie ermöglichen Impranil® PUDs leitfähige smarte Textilien?
Unter Verwendung von Impranil® PUDs auf Wasserbasis von Covestro mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) als leitfähigen Additiven entwickelten FILK und OUT e.V. flexible leitfähige Textilbeschichtungen, die smarte Textilien ermöglichen. Die elektrischen Eigenschaften der leitfähigen Schicht wurden durch Laserstrukturierung verfeinert, was zu einem energiesparenden Potentialfeld führte, das es ermöglicht, LEDs und Sensoren frei über die Textiloberfläche zu verteilen, ohne herkömmliche Verkabelung. Aktive Steuerung, Echtzeitüberwachung und bidirektionale Kommunikation sind Hauptmerkmale des smarten Textils.
Über Bodysuits für die neonatale Phototherapie hinaus können Formulierungen auf Basis von Impranil® PUD smarte Textilanwendungen in den Bereichen Sportbekleidung, Kosmetik, Automobil, Schutzkleidung, Arbeitsschutzausrüstung und mehr unterstützen.
Unsere Partner
Hauptvorteile
Flexibel: Hochdehnbare leitfähige Folien behalten ihre Leistung unter mechanischer Belastung bei.
Leitet gleichmäßig: Potenzialfeld ermöglicht verkabelungsfreie Integration von LEDs und Sensoren.
Smarte Funktionalität: Unterstützt Echtzeit-Erfassung, Steuerung und Kommunikation innerhalb von Textilsystemen.
Vielseitig: Geeignet für Gesundheitswesen, Sportbekleidung, Automobil und tragbare IoT-Anwendungen.
Auf Wasserbasis: Impranil® PUDs unterstützen Digitaldruck und skalierbare Fertigung.
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