Dehnbare Elektronik bringt Licht in die medizinische Versorgung

Die meisten elektronischen Leiterzüge ermüden und brechen, wenn sie zu oft gebogen werden, was sich nun allerdings ändern soll. Die neuen Komponenten des Place-it-Projekts sind flexibel, elastisch, robust und leicht und können sich damit gut den Konturen und Bewegungen des menschlichen Körpers anpassen. Dies wiederum eröffnet eine riesige Anwendungspalette von intelligenten Bandagen, medizinischen Überwachungssensoren für innere Organe und E-Kleidung für den Mode- und Verkehrssicherheitssektor bis hin zu intelligenter Beleuchtung in Autos, Zügen und Flugzeugen. Die Forschungsarbeit der Partner läutet damit eine neue industrielle Ära für den Einsatz dieser revolutionären flexiblen Technologie ein. Nach elektronischen Büchern, Rechnungslegungen und Medizintechniken kommen nun auch elektronische Textilien!

Als Konsortium aus zwölf Partnern unter Leitung des niederländischen Konzerns Royal Philips hat Place-it- bereits in der E-Textilbranche erfolgreiche Produkte vorgestellt und soll die Fortschritte in diesem Bereich nun im neuen dreijährigen FP7-Projekt Terasel weiterführen, das die Flexibilität elastischer Flachleiterkabel verbessern soll. Place-it- entwickelte vor allem Elektronikbauteile für Kleidung oder den Automobilsektor, eine Art Cyber-Skin, die die Form der Funktion anpasst, ohne dass die Gefahr besteht, dass einer der unzähligen Leiterzüge in der winzigen, inzwischen allgegenwärtigen Mikroelektronik ermüdet.

„Willkürliche Bewegungen und Körperformen stellen hohe Anforderungen an die Technologie, daher muss die Elektronik bis zum gewissen Maß dehnbar sein, um nicht zu brechen“, erklärt Place-it-Koordinator Koen van Os, leitender Wissenschaftler bei Philips in Eindhoven, Niederlande. „Ohne diese Dehnbarkeit generieren großflächige Elektroniken Luftspalten und Druckstellen zwischen Gerät und Haut oder scharfe Knicklinien und Risse im Gerät selbst“, wie er hinzufügt.

Eines der innovativsten Produkte, die das Forscherteam entwickelte, ist die BlueTouch-Phototherapie, ein schmerzlinderndes Pflaster, das bereits von Philips vermarktet wurde und effektiv vor allem Rückenschmerzen lindert. Die Blaulicht-Bandagen von Philips sind biegsam und komfortabel genug, täglich und gegebenenfalls auch rund um die Uhr am Rücken getragen zu werden. BlueTouch als Produkt wurde im Rahmen des Projekts entwickelt und ist nach klinischer Prüfung jetzt ein CE-zertifiziertes Medizinprodukt, das Patienten in Großbritannien und Deutschland seit Frühjahr 2012 kaufen können.

Einer der deutschen Partner, das Zentrum für medizinische Forschung (ZMF), demonstrierte auch, dass blaues Licht biochemische Prozesse beeinflusst. Auf diese Weise kann es die Nierenfunktion mithilfe eines flexiblen Pflasters mit Fluoreszenzanzeige (FITC-Sinistrin) kontrollieren. Dem Team zufolge könnte damit terminales Nierenversagen frühzeitig erkannt werden. Siebzehn Universitäten und fünf große Pharmaunternehmen nutzen das System für Forschung und Sicherheitsbewertung neuer Medikamente, und das Start-up-Unternehmen Mannheim Pharma & Diagnostics hat Arbeitsplätze für den Vertrieb des Nierenüberwachungssystems und FITC-Sinistrin geschaffen.

Fahrzeugbeleuchtung ist ein weiterer Bereich, in dem die Place-it-Partner, darunter die deutsche Freudenberg-Gruppe, sein Textilforschungsinstitut TITV-Greiz und Spaniens Grupo Antolin forschen. Sie entwickeln neue Konzepte "jenseits der Glühbirne" für Lichtelemente in Fahrzeugen, etwa für Dachhimmel (Innenbeleuchtung) und Sonnenblenden (beleuchtete Innenspiegel), die funktional, energieeffizient und kostengünstig sind.

Auch der Einsatz kleiner LEDs für Bekleidungsmaterialien wurde weiterentwickelt. Unter anderem testete die Band Black Eyed Peas Bühnenbekleidung, die mit organischen Leuchtdioden in Form hauchdünner Leuchtfolien laminiert ist. Place-it ist ein mit 16 Millionen Euro gefördertes Projekt, für das 10,8 aus dem Siebten Rahmenprogramm der Europäischen Union (FP7) stammen.

Cordis / OD