Mütze als Textil-Sensor

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„Elektronische“ Textilien ermöglichen vollkommen neue Anwendungen. Eine optische Faser als Pulsmesser lässt sich jetzt sogar wie ein Garn verarbeiten.

Lichtwellenleiter aus Kunststoff kennt man eigentlich aus der Kommunikationstechnologie. Forschern des Empa in St. Gallen ist es nun gelungen diese Polymer-optischen Fasern durch ein Schmelzverfahren besonders flexibel herzustellen. Und zwar zur Messung der Herzfrequenz. Webt man sie in einen Stoff, eröffnet das eine ganze Reihe von neuen Anwendungen. Sie lassen sich zudem industriell herstellen und sollen selbst einen Desinfektionswaschgang überleben. Damit kommen sie insbesondere in Krankenhäusern in Frage, etwa um laufend die Durchblutung der Haut zu überwachen oder ein Wundliegen zu vermeiden.

Textil-Sensor auf nackter Haut

Den ersten Test bestand der „weiche“ Sensor als Mütze, die an der Stirn die Herzfrequenz abnahm. Normalerweise müssen dazu „dünnere“ Körperteile wie Finger oder Ohrläppchen herhalten. Bei Fingerclips etwa sendet eine Leuchtdiode (LED) intensives, rotes Licht durch den ganzen Finger. Und eine Photodiode auf der gegenüberliegenden Seite misst die sich mit dem Puls verändernde Lichtintensität.

Der Sensor aus der Schweiz funktioniert dagegen auf jeder „nackten“ Körperstelle, weil das Licht auf der gleichen Körperseite ausgesendet und gemessen wird. Der Pulsmesser schickt dazu grünes Licht in das Gewebe und detektiert das reflektierte Licht. Da Blut Licht in dem Wellenlängenbereich stark absorbiert, schwankt mit dem Pulsieren der Blutgefäße auch die Lichtintensität.

Die elektronische Textilie soll jetzt auf weitere Messungen hin entwickelt werden. Etwa zur Ermittlung der Sauerstoffsättigung oder zur Überwachung von Stoffwechselprodukten. Neben dem Krankenhausbereich wäre sie dann auch für Sportwäsche interessant – überall da eben, wo Messungen direkt auf der Haut nötig sind.

Textil-Sensor (Bild: EMPA)

Neue "weiche" Sensoren für Krankenhaus und Sportwäsche. (Bild: EMPA).