Berührungslose Steuerung: Intelligente Textilien mit Magnetfeldsensoren

Nahtlose Navigation in einer virtuellen Umgebung unter Verwendung eines gestrickten Ärmels mit überflochtenen Magnetfeldsensoren und einem magnetischen Ring.

Foto: Freie Universität Bozen

Elektronische Textilien gewinnen zunehmend an Bedeutung und eröffnen neue Anwendungsfelder. Dennoch bleibt die Integration elektronischer Funktionen in Gewebe eine technische Herausforderung. Ein internationales Forschungsteam der Nottingham Trent University (Vereinigtes Königreich), des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Freien Universität Bozen (Italien) hat nun waschbare und langlebige elektronische Textilien mit Magnetfeldsensoren entwickelt, die für den Einsatz in Funktionsbekleidung geeignet sein könnten.

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Magnetische Sensoren für berührungslose Interaktion

Die Forschenden zeigen in ihrer aktuellen Arbeit, wie winzige, flexible und hochsensible magnetoresistive Sensoren in geflochtene Garne integriert werden können. Diese neue Technik ist mit herkömmlichen Textilherstellungsverfahren kompatibel. Die Sensoren lassen sich nahtlos in Stoffe einarbeiten und ermöglichen in Verbindung mit einem Ring oder Handschuh mit integriertem Miniaturmagneten eine berührungslose Steuerung. Farbige Markierungen oder Stickereien weisen auf die Position der Sensoren hin, sodass sie als intuitive Bedienelemente genutzt werden können.

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Vielseitige Einsatzmöglichkeiten – von Kleidung bis Virtual Reality

Diese Technologie kann nicht nur in Kleidung integriert werden, sondern auch in andere textile Anwendungen, darunter textilbasierte Tastaturen. Sie funktioniert zuverlässig unter Wasser und unter verschiedenen Witterungsbedingungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen kapazitiven Sensoren in Textilien oder textilbasierten Schaltern besteht kein Risiko einer versehentlichen Aktivierung.

Das Forschungsteam hebt hervor, dass sich durch diese Neuentwicklung Alltagskleidung in eine tragbare Mensch-Computer-Schnittstelle verwandeln ließe. Menschen könnten mit Computern, Smartphones, Smartwatches und anderen vernetzten Geräten interagieren, ohne auf externe Bedienelemente angewiesen zu sein.

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Waschbare Technologie für smarte Mode

Das Potenzial der Technologie erstreckt sich auf verschiedene Bereiche – von Temperatur- und Sicherheitskontrollen in Spezialkleidung über den Einsatz in Gaming und interaktiver Mode bis hin zur Steuerung von in Textilien integrierten LEDs. Das Forschungsteam demonstriert die Vielseitigkeit der Technologie anhand eines funktionellen Armbands, das die Navigation in einer Virtual-Reality-Umgebung ermöglicht.

Erstmals wurden waschbare magnetische Sensoren unauffällig in Textilien integriert, um sie für Mensch-Computer-Interaktionen nutzbar zu machen, erklärt das Team um Prof. Niko Münzenrieder von der Freien Universität Bozen. Auch Dr. Pasindu Lugoda von der Nottingham Trent University betont das Innovationspotenzial: Das Design der Sensoren könne elektronische Textilien sowohl für Spezial- als auch für Alltagskleidung revolutionieren. Besonders hervorgehoben wird der Vorteil gegenüber taktilen Sensoren, die unbeabsichtigt aktiviert werden können, wenn sie mit Oberflächen in Berührung kommen.

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Alltagstauglichkeit und Langlebigkeit

Das neue Design ermöglicht eine berührungslose Interaktion, reduziert den Verschleiß und ist für den täglichen Gebrauch konzipiert. Die Forschenden betonen, dass die Technologie maschinentauglich waschbar, langlebig und ästhetisch unauffällig ist – ein entscheidender Faktor für die Akzeptanz in der Mode- und Bekleidungsindustrie. Diese Entwicklung könnte die nächste Generation intelligenter Textilien prägen und neue Maßstäbe für die Integration von Sensorik in Stoffen setzen.