Wenn Winterjacken nicht nur warmhalten, sondern heizen, wenn Sportschuhe den Laufstil erfassen und T-Shirts die Herzfrequenz messen, dann ist gedruckte Elektronik im Spiel. Ob Thermoelemente oder Sensoren: Die mit Massendruckverfahren hergestellten elektronischen Bauteile sind mittlerweile so stabil, dass sie Feuchtigkeit und Schweiß, mechanische Belastung, das ständige Dehnen während des Tragens sowie zahlreiche Waschmaschinengänge unbeschadet überstehen. Kein Wunder also, dass sich die gedruckte Elektronik zum Innovationsmotor der Textil- und Modebranche entwickelt.
„Wir greifen den Trend auf und rücken smarte Kleidung sowie andere Wearables in den Fokus der Lopec 2019“, sagt Barbara Ismaier, Projektleiterin Lopec bei der Messe München. Sowohl die Fachausstellung als auch der Lopec-Kongress informieren über den Stand der Technik, Anwendungsbeispiele und die zukünftige Entwicklung der gedruckten Elektronik.
Für Sportler und Outdoor-Fans
Hightech-Mode muss gut aussehen und zugleich bequem sein – starre Elektronikbauteile mit aufwendiger Verkabelung und schweren Batterien sind hier fehl am Platz. Die Designer von smarter E-Kleidung setzen daher auf leichte, dünne und flexible gedruckte Elektronik.
Speziell für den Textilsektor hat der Aussteller DuPont Advanced Materials dehnbare, elektronisch leitfähige Druckmaterialien und flexible Substrate entwickelt, die unter dem Namen Intexar im Handel sind. Mit den Kohlenstoff- und Silbertinten von Intexar lassen sich beispielsweise hauchdünne Heizelemente für Outdoor-Kleidung drucken. Das Modeunternehmen Ralph Lauren stattete damit unter anderem Jacken für das US-Team der Olympischen Winterspiele 2018 aus.
Die Intexar-Materialien eignen sich zudem zur Fertigung von Sensoren, die biometrische Daten wie die Pulsfrequenz oder die Muskelaktivität messen. Die gedruckte Elektronik wird mit industriellen Standardverfahren in die Textilien integriert und verträgt bis zu 100 Waschmaschinengänge.
Smarte Schuhsohlen geben Echtzeit-Feedback
Wie belastbar gedruckte Elektronik mittlerweile ist, beweist auch Lopec-Aussteller Quad aus Belgien: Das Unternehmen entwickelt zusammen mit dem niederländischen Startup Ato-Gear eine mit Elektronik bedruckte Einlegesohle für Laufschuhe. Acht Drucksensoren erfassen das biomechanische Bewegungsmuster des Fußes vom Aufsetzen bis zum Abrollen. Die Daten werden via Bluetooth an ein Smartphone übertragen. So erhält der Sportler ein Echtzeit-Feedback und kann den Laufstil direkt verbessern. Die intelligenten Sohlen ergänzen die Palette an Fitnessarmbändern, Pulsuhren und anderen Wearables, mit denen Sportler ihr Training optimieren.
Das finnische Unternehmen Polar Electro, einer der der führenden Hersteller auf dem Gebiet der kabellosen elektronischen Herzfrequenzmessung, brachte schon 1982 die erste Pulsuhr auf den Markt. Seitdem hat sich in der Branche viel getan, auch durch die gedruckte Elektronik. In seinem Vortrag auf dem Lopec-Kongress wird Dr. Jyrki Schroderus, Director Research & Technology bei Polar Electro, die Geschichte der biosensorischen Wearables Revue passieren lassen und seine Zukunftsvision schildern.
Schutz von Wirbelsäule und vor Unfällen
Mit visionären Wearables beschäftigt sich auch Korina Molla vom spanischen Textilforschungsinstitut Aitex. Auf dem Kongress wird sie das von ihr koordinierte EU-Projekt „Worth“ vorstellen. Der Forschungsverbund bringt Designer, Start-ups, Technologieunternehmen und mittelständische Hersteller aus der Fashion- und Lifestyle-Szene zusammen und will bis 2021 insgesamt 150 kreative Projekte fördern.
„Die gedruckte Elektronik spielt für die Zukunft der Mode eine große Rolle, denn sie erlaubt Designern, neue Elemente mit flexiblen Funktionalitäten einzuführen“, erklärt Molla. Zu den im Rahmen von Worth entwickelten Wearables zählen zum Beispiel eine smarte Rettungsweste für Wassersportler, ein Shirt, das die Krümmung der Wirbelsäule misst und beim Vermeiden rückenschädigender Bewegungen hilft, sowie ein Rucksack mit eingebautem Diebstahlschutz.
Mit der Sicherheit von Arbeitnehmern beschäftigen sich Sébastien Chaumiole und seine Kollegen am Watson IoT Center von IBM in München. So könnten Wearables, die Vitalparameter von Personen an riskanten Arbeitsplätzen überwachen, zukünftig die Zahl von berufsbedingten Unfällen und Krankheiten minimieren. Ähnliche Monitoring-Systeme sollen das selbstbestimmte Wohnen im Alter sicherer gestalten.
„Neben dem Datenschutz ist der Tragekomfort der Wearables entscheidend für die Akzeptanz solcher Systeme. Hier kommen die technologischen Fortschritte im Bereich Printed Electronics ins Spiel“, unterstreicht Chaumiole. In seinem Plenarvortrag auf der Lopec wird er die Themen Arbeitssicherheit sowie smartes Zuhause vertiefen und auf die Datenauswertung mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz eingehen.
Interessierte können sich vorab informieren
„Mit der Lopec bilden wir die gesamte Wertschöpfungskette der gedruckten Elektronik von der Material- und Anlagenentwicklung bis zur Datenauswertung ab“, betont Projektleiterin Ismaier von der Messe München. Allen, die sich schon im Vorfeld der Lopec über E-Textilien informieren möchten, empfiehlt sie den Besuch der Ispo Munich 2019, der weltweit größten Fachmesse für die Sportartikelindustrie, die vom 3. bis 6. Februar in München stattfindet.
Die OE-A (Organic and Printed Electronics Association), Mitveranstalter der Lopec, lädt hier zum Seminar „Flexible and Printed Electronics for Electrifying Sportswear“ ein. Das Seminar findet im Rahmen der Ispo Academy in Halle C6 statt. Am 4. Februar von 10 bis 11 Uhr wird außerdem DuPont Advanced Materials mit seinen Partnern Real Track Systems und MAS Holdings ihre Technologien vorstellen.
