Elektroaktive Materialien für interaktive Kleidung
Stellen Sie sich vor, Ihre Kleidung könnte ein Gefühl vermitteln. Dieses Potenzial birgt haptische Kleidung, eine Art intelligentes Textil, das Berührungen stimulieren kann. Durch diese Art von Technologie könnte die virtuelle Realität noch realer erscheinen, zusammen mit einer ganzen Reihe anderer Anwendungen: von der Verbesserung des Trainings im Sport über die Unterstützung der Navigation für Menschen mit Sehbehinderungen bis hin zu Antivibrationsanzügen für Menschen mit Parkinson. „Ich persönlich wünsche mir eine Jacke, mit der ich jemandem eine Umarmung schicken kann“, sagt Angelika Mader, außerordentliche Professorin in der Human Media Interaction Group an der Universität Twente und Projektkoordinatorin von WEAFING. „Es handelt sich um ein Beispiel für sozialen Kontakt mit Wohlbefinden als Ziel und Thema“, erklärt sie. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts WEAFING haben Mader und ihr Forschungsteam neue Garne entwickelt, die sich zusammenziehen können, wenn Strom an sie angelegt wird, wodurch haptische Kleidung der Realität einen Schritt näher rückt.
Elektroaktive Materialien für interaktive Kleidung
Die neuen „elektroaktiven“ Garne können zur Herstellung von Textilien durch Weben oder Stricken eingesetzt werden. „Das sind beides sehr alte Verfahren der Textilherstellung, aber bis hierher haben die Garne nichts getan, sie waren einfach passiv“, fügt Mader hinzu. „Textile Konstruktionen, bei denen das Garn aktiv ist, stellen eine völlig neue Herausforderung dar.“ Aufgrund der Gestaltung der Garne müssen nur sehr geringe Ströme von 1-1,5 V angelegt werden, um die Kontraktion und das Empfinden der Person, die das Kleidungsstück trägt, zu stimulieren. „Es gibt andere Technologien, die hohe Spannungen erfordern, die wir in solcher Kleidung nicht haben wollen“, kommentiert Mader.
Entwicklung von Garnen und umweltverträglichen Gelen
Während des Projekts arbeitete das Team an der Technologie selbst und an den Textilien. Vor dem Projekt hatte das Team bereits ein Garn entwickelt, das sich in einer ionischen (geladenen) Lösung zusammenziehen konnte. Das Team hat Gele erschaffen, die als Beschichtung auf die Garne aufgetragen werden und die Ionen bereitstellen können, so dass die Aktoren – Komponenten, die sich zusammenziehen, wenn sie eingeschaltet werden – nicht nur in einer Lösung, sondern auch in der Luft arbeiten. Die Forschenden haben mehrere Gele kreiert, von denen das letzte umweltverträglich ist und auch in Textilmaschinen zur Beschichtung von Garnen verwendet werden kann. Dies ist wichtig, wenn das Garn in großem Maßstab hergestellt werden soll.
Die haptische Wahrnehmung nachvollziehen
Das Projektteam untersuchte auch die haptische Wahrnehmung. „Bisher wurde nicht erforscht, wie viel Druck wir brauchen, um eine Berührung zu spüren, und wie viel, um sie als angenehm zu empfinden“, bemerkt Mader. „Mit Benutzertests haben wir die Erkennungsschwellen für Druck auf den Arm bestimmt und herausgefunden, dass nicht nur die Kraft, sondern auch die Größe der Berührungsfläche relevant ist“, fügt sie hinzu und erklärt, dass dies zu einem Bereich gehört, der als Psychophysik bezeichnet wird. „Dieses Wissen ist wichtig, wenn es darum geht, Kleidungsstücke zu entwerfen.“ Schließlich konzipierte das Team einen Demonstrator: Social Touch Sleeve, mit dem Berührungen an eine andere Person gesendet werden können, zum Beispiel während eines Videoanrufs. Das Team wird die Technologie nun weiterentwickeln. Das bisher entwickelte Textil erzeugt Kraft, aber für einige Nutzende benötigt es mehr davon. „Die neuesten Ergebnisse seit WEAFING sind bereits besser als die von unserem Demonstrator“, sagt Mader. „Ich rechne damit, dass wir in etwa zwei Jahren Proben haben werden, die den vollen Druck erzeugen können, den wir für die Haptik brauchen. Von da an geht es um Produktentwicklung.“
Schlüsselbegriffe
WEAFING, haptisch, Textilien, elektroaktive Materialien, interaktive Kleidung, umweltverträglich, Wahrnehmung, Technologie
