Textilien für sensorische und aktuatorische Applikationen

Abstract:
Das Einarbeiten von Sensorfasern, die ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen reproduzierbar ändern, ist eine Möglichkeit, Textilien mit sensorischen Eigenschaften auszustatten. So kann der Belastungszustand von Textilien unter Einwirkung von Zugkräften über Sensorfasern verfolgt werden, die ihren elektrischen Widerstand bei Dehnung ändern. Die Eigenschaften solcher Sensorfasern sowie ihre Anwendung bei der Überwachung von Lastaufnahmemitteln wie Hebezeugen, Zurrgurten und Seilen werden beschrieben. Fadenförmige Sensoren spielen auch eine wichtige Rolle bei textilen fluidisch angetriebenen Aktuatoren, bei denen das Funktionsprinzip Sensor im Aktuator verwirklicht wurde. In dem Beitrag werden weiterhin textiltechnisch hergestellte Aktuatoren betrachtet, bei deren Herstellung aus Shape-Memory-Materialien bestehende Fasern eingesetzt wurden. Anwendungsgebiete dieser Aktuatoren sind beispielsweise bei miniaturisierten Greifern, Manipulatoren, Gelenkprothesen und Entfaltungsmechanismen sowie in der Robotik zu finden. Die Möglichkeiten und Grenzen der Miniaturisierung textiler Sensoren und Aktuatoren werden mit Blick auf Einsatzgebiete in der Mikrosystemtechnik diskutiert. Als Varianten einer in Textilien integrierbaren Energieversorgung werden Funktionsmuster eines textil gewebten Thermogenerators, eines induktiven textilen Generators sowie Erntwicklungsarbeiten einer textilbasierten Farbstoffsolarzelle für die Energieversorgung flexibler Mikrosysteme vorgestellt. Die im TITV Greiz entwickelten und unter dem Markennamen ELITEX bekannten hochleitfähigen Textilfäden bilden die Grundlage für zahlreiche Entwicklungen in der textilen Mikrosystemtechnik. Anwendungsbeispiele sind textile Schaltungsträger und textile Elektroden zur Erfassung bioelektrischer Signale und zur Elektrostimulation.