Smartes T-Shirt: Glasfasern im Stoff erkennen Atmung und Bewegung
Zuverlässiger und günstiger als eine Smartwatch sollen smarte Textilien die Atmung und Bewegung einer Person erkennen. An der ETH Zürich(öffnet im neuen Fenster) wurde ein Stoff entwickelt, in den in kurzen Abständen Glasfasern eingewebt sind.
Aus den Glasfasern werden Schallwellen in verschiedenen Frequenzbereichen des Ultraschalls gesendet. So können sie sich gegenseitig nicht stören und in jeder Faser lässt sich durch Veränderungen zwischen Sender und Empfänger erkennen, ob eine Bewegung stattfand. Dafür werden Amplitude und der Energieverlust des Signals erfasst. Es kann erkannt werden, ob eine Berührung oder Biegung der Faser stattfand.
Der Vorteil des Prinzips soll im minimalen Einsatz an Elektronik, in niedrigen Materialkosten und im geringen Stromverbrauch bei der Datenerfassung liegen. Die Messwerte können zur Auswertung direkt an einen Computer oder ein Smartphone geschickt werden.
Nicht nur medizinische Anwendungen
Die Forschungsgruppe, deren Studie in Nature Electronics(öffnet im neuen Fenster) veröffentlicht wurde, nennt vor allem die Erfassung der Atemfrequenz als Anwendungsmöglichkeit. Es könnten zuverlässig die Daten von Asthmapatienten aufgezeichnet werden.
Hinzu kommt die Überwachung der Muskelaktivität. Erhöht sich der Kontaktdruck zur Haut durch angespannte Muskeln, verstärkt sich der Verlust bei der Wellenausbreitung.
Außerdem sollen Finger- und Handbewegungen registiert werden können. Während Fingerbewegungen für virtuelle Realität zum Einsatz kommen könnte, wäre es bei Gesten denkbar, Gebärdensprache in Worte zu übersetzen.
Noch in der Experimentierphase
Bis zum praktischen Einsatz fehlen laut der Forscher noch wichtige Verbesserungen. Bisher seien weder Stromversorgung noch Signalübertragung integriert. Zudem sei die Glasfaser kein ideales Material, weil sie bei starker Beanspruchung brechen könne. Schallwellen ließen sich jedoch durch diverse andere Leiter übertragen.
Das Team betont das Potenzial, das in einer weiteren Verfeinerung der Messempfindlichkeit liegt, um noch feinere Daten zu erfassen. Außerdem könnte ein System für haptisches Feedback integriert werden. Dann ließe sich über die gezielte Berührung des T-Shirts an einem Punkt zum Beispiel das Smartphone steuern.