Gewebter Textilmuskel

Schwedische Wissenschaftler entwickeln Supertextilien mit elektroaktiven Eigenschaften

16. Januar 2017

Forscher der Universitäten Linköping und Borås haben Kleidung entwickelt, die den Bewegungsapparat des Trägers positiv unterstützen kann. Der Effekt geht auf ein elektroaktives Textil zurück, das auf minimale elektrische Impulse reagiert und sich wie ein Muskel zusammenzieht und entspannt.

Elektroaktives aber flexibles Exoskelett unter normaler Kleidung

Vision der Wissenschaftler ist es, die Alltagsbewältigung beeinträchtigter Personen mit den gewebten Muskeln zu erleichtern. In Folge des technischen Fortschritts in der Robotik kam es in den letzten Jahren vor allem in der Medizin zu einer Vielzahl hochinnovativer Anwendungsentwicklungen.

So gelang es Medizinern bereits, Patienten mit partiellen Lähmungen unterhalb der Hüfte durch Einsatz von Exoskeletten wieder zum Laufen zu verhelfen. In Schweden sehen die Forscher jedoch die Nachteile dieser dem Insektenpanzer nachempfundenen Technik in den unnatürlichen und starren Bewegungsabläufen.

Zudem werden die massive Erscheinung sowie den enormen Produktionskosten negativ gesehen. Ihr Ansatz ist es nun, ein flexibles Exoskelett aus textilen Materialien mit elektroaktiven Eigenschaften zu entwickeln, das Patienten zukünftig unter der normalen Kleidung tragen können.

Die Basis dieser Innovation bildet ein Zellulosegarn, das mit Polypyrrol ummantelt wird. Dabei handelt es sich um einen flexiblen und gleichzeitig elektroaktiven Kunststoff. Wird das Garn mit niedriger elektrischer Spannung stimuliert, nimmt die Länge sowie das Volumen zu.

Durch unterschiedliche Webtechniken können die Eigenschaften gesteuert und verschiedene Muskelpartien nachempfunden werden. Werden die Fasern parallel zueinander angeordnet, ist es sogar möglich, kleinere Gewichte anzuheben.

Elektroaktiver Textilmuskel

Einen weiteren Vorteil dieser Faserveredlung sehen die Schweden in den niedrigen Produktionskosten. Durch die Nutzung bereits vorhandener Fertigungsanlagen können die textilen Muskeln in Massen hergestellt werden.

Es ist sicherlich nur eine Frage der Zeit bis Sportbekleidungshersteller diese Technologie aufgreifen werden. Vielleicht gibt es dann ja bei sportlichen Wettkämpfen eine Dopingregel die das Tragen der “Supertextilien” untersagt.

www.liu.se

Bild: Konzeptmodell eines textilen Exoskeletts ausgestattet mit einem textilen Aktuator (schwarz) und einer elastischem Umhüllung des Ellbogens (weiß) (Quelle: Thor Balkhed/Linköping University)

Bild: Gestrickter textiler Aktuator enthält elektrische und mechanische Kontakte aus Kupferband (Quelle: Thor Balkhed/Linköping University)