Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Drahtlose Messwertübertragung über in textile Flächen integrierte Umwindegarne für kurze Strecken

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung einer Möglichkeit zur drahtlosen Kurzstreckenübertragung von Messwerten von einem sensorischen Textil (Sensor-Sender-Struktur) zu einem externen Empfänger, ohne dass im Textil weitere elektrische Komponenten oder Energiequellen notwendig werden. Die Messwertübertragung soll dabei basierend auf der Resonanzverschiebung im Sekundärstromkreis eines Transformators über einen Kleinstabstand von wenigen Millimetern erfolgen. Hierbei soll ein Standardgewebe durch die Integration eines in diesem Projekt zu entwickelnden Umwindegarns sensorische Funktionen sowie die Möglichkeit zur drahtlosen Messwertübertragung erhalten. Dabei muss die Garnstruktur sensorisch sowie partiell induktiv unter voller Beibehaltung textiler Eigenschaften wirksam sein. Diese Garnfunktionen werden jedoch erst durch eine abgestimmte Integration in die textile Fläche ermöglicht. Das so angestrebte Sensortextil zeichnet sich durch rein textile Gebrauchseigenschaften bei freier Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit mit funktionsfähigem RLC-Stromkreis und kommuniziert mit einer ortsfesten Standardelektronik, die auch die Energieversorgung beinhaltet und die volle Integration in die digitale Welt ermöglichen.

Die Ergebnisse sollen am Beispiel einer Tischdecke-Tisch-Kombination für den Gastronomiebereich demonstriert werden. Mittels der geplanten Entwicklung wird für KMU eine Möglichkeit geschaffen, neue intelligente Produkte zu entwickeln sowie bestehende Produkte nur durch die Integration eines speziell entwickelten Umwindegarns, ohne Einschränkung textiler Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften, um sensorische Eigenschaften zu erweitern und eine drahtlose Messwertübertragung zu einem externen Empfänger zu ermöglichen. Somit werden textile KMU durch die Forschungsergebnisse in die Lage versetzt, mit dem bestehenden textilen Knowhow ihr Innovationspotenzial deutlich zu erhöhen und ebenfalls leichter im Smart-Textiles-Markt Fuß zu fassen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Möglichkeit zur drahtlosen Kurzstreckenübertragung von Messwerten von einem sensorischen Textil (Sensor-Sender-Struktur) zu einem externen Empfänger, ohne dass im Textil weitere elektrische Komponenten oder Energiequellen notwendig werden, umgesetzt. Die Messwertübertragung erfolgt dabei auf Basis der Resonanzverschiebung im Sekundärstromkreis eines Transformators über einen kurzen Abstand. Hierbei wurde ein Standardgewebe durch die Integration eines in diesem Projekt entwickelten Umwindegarne um sensorische Funktionen sowie die Möglichkeit zur drahtlosen Messwertübertragung erweitert. Dabei ist die Garnstruktur sensorisch sowie partiell induktiv wirksam unter voller Beibehaltung textiler Eigenschaften. Diese Garnfunktionen werden erst durch eine abgestimmte Integration in die textile Fläche ermöglicht. Ein so umgesetztes Sensortextil zeichnet sich durch rein textile Gebrauchseigenschaften bei freier Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit mit funktionsfähigem RLC-Schwingkreis und kommuniziert mit einer ortsfesten Standardelektronik, die auch die Energieversorgung beinhaltet und die volle Integration in die digitale Welt ermöglicht. Dies wurde in Form eines Demonstrators am Beispiel einer Tischdecke-Tisch-Kombination demonstriert. Mittels einer in den Tisch integrierten Elektronik können vier unterschiedlich funktionalisierte Tischdecken unterschieden werden und jeweils mit einer Schaltfunktion, welche durch Berührung aktiviert wird, belegt werden. Ebenfalls konnten in Form von Funktionsmustern Möglichkeiten zur Umsetzung einer Bestellfunktion, sowie die Erkennung von Platzbelegung, beispielhaft aufgezeigt werden.

Anwendungen sind in den Bereichen Heimtextil, Sport, Gamification, Medizin, Bekleidung, Automobil, Architektur und vielen weiteren vorstellbar.