05.03.2025

Stoffe berührungslos mit einer Fingerbewegung steuern

Waschbare, gestenbasierte Technologie könnte elektronische Textilien verbessern.

Elektronische Textilien erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und sind vielseitig einsetzbar, doch die Verbindung von elektronischen Funktionen und Geweben ist nach wie vor eine Herausforderung. Ein Forschungsteam der Nottingham Trent University, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf und der FU Bozen hat jetzt waschbare und langlebige elektronische Textilien mit Magnetfeldsensoren entwickelt, die ihren Einsatz in Funktionsbekleidung ermöglichen könnten. Die neue Technologie setzt auf weiche und flexible Materialien, die robust genug sind, um Waschgänge und mechanische Beanspruchungen zu überstehen, während sie gleichzeitig intuitiv bedienbar und zuverlässig sind.

Abb.: Nahtlose Navigation in einer virtuellen Umgebung unter Verwendung eines... — Abb.: Nahtlose Navigation in einer virtuellen Umgebung unter Verwendung eines gestrickten Ärmels mit überflochtenen Magnetfeldsensoren und einem magnetischen Ring.
Quelle: FU Bozen

Die Forscher zeigen, wie sich winzige flexible und hochempfindliche magnetoresistive Sensoren in geflochtenen Garnen unterbringen lassen, die mit der herkömmlichen Textilherstellung kompatibel sind. Solche Kleidungsstücke können mit Hilfe eines Rings oder eines Handschuhs mit integriertem Miniaturmagneten vielseitig eingesetzt werden. Die Sensoren sind nahtlos in das Textil eingearbeitet, während die Position der Sensoren durch farbige Bereiche oder Stickereien angezeigt werden kann, so dass sie als berührungslose Bedienelemente fungieren.

Die Technologie, die sogar in Form einer textilbasierten Tastatur realisiert werden könnte, lässt sich in Kleidung und andere Textilien integrieren und funktioniert unter Wasser sowie bei unterschiedlichsten Witterungsbedingungen. Der Clou: Sie kann im Gegensatz zu gewöhnlichen kapazitiven Sensoren in Textilien und textilbasierten Schaltern nicht versehentlich aktiviert werden. „Durch die Integration der Technologie in Alltagskleidung könnten Menschen mit Computern, Smartphones, Uhren und anderen vernetzten Geräten interagieren und ihre Kleidung in eine tragbare Mensch-Computer-Schnittstelle verwandeln“, fasst Denys Makarov vom HZDR zusammen.

Die Technologie könnte in Bereichen wie Temperatur- oder Sicherheitskontrollen für Spezialkleidung, in Spielen oder in interaktiver Mode eingesetzt werden – beispielsweise, indem die Nutzer mit einfachen Gesten LEDs oder andere in die Textilien eingebettete Leuchtmittel steuern. Darüber hinaus demonstriert das Forschungsteam die Technologie an einer Reihe von Anwendungen, darunter ein funktionelles Armband, das die Navigation in einer Virtual-Reality-Umgebung ermöglicht.

„Es ist das erste Mal, dass waschbare magnetische Sensoren unauffällig in Textilien integriert wurden, um sie für Mensch-Computer-Interaktionen zu nutzen“, betont Niko Münzenrieder von der FU Bozen.

„Unser Design könnte elektronische Textilien sowohl für Spezial- als auch für Alltagskleidung revolutionieren“, sagt Teamleiter Pasindu Lugoda von der Nottingham Trent University und ergänzt: „Taktile Sensoren auf Textilien sind nur bedingt nützlich, da sie versehentlich aktiviert werden können, wenn sie Oberflächen streifen oder sich an ihnen reiben. Eine berührungslose Interaktion zeigt ein solches Verhalten nicht und verringert zudem den Verschleiß. Wichtig ist, dass unsere Technologie für den täglichen Gebrauch konzipiert ist. Sie ist maschinenwaschbar, langlebig und beeinträchtigt nicht die Gesamtästhetik des Textils.“

HZDR / RK