Elektrochrome multifunktionelle Textilien für das Design neuartiger Produkte
Projektleiter: Dr. Gulnara Konkin
Projektnummer: BMWi / IGF - 20976 BR
Laufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2021
Aufgabenstellung
Ziel des Projekts war es, ein elektrochromes (EC) multifunktionelles Textildisplay zu entwickeln, das per „Knopfdruck“ bzw. Sensorsignal seine Farbe ändern kann. Mit derartigen textilen Displays lassen sich eine Botschaft, ein Warn- und Notsignal oder plötzlich auftretende gefährliche Veränderungen der Situation nach Bedarf schnell in Form einer warnenden Farbe visualisieren oder Informationen in Form von Texten, Warnzeichen, Piktogrammen, Logos per „Aufruf“ darstellen, um auf diese Botschaft notfalls sofort reagieren zu können oder zu einer Aktivität zu animieren. Die Betroffenen werden dabei lernen, sich über das EC-Display selbst zu überwachen.
Ergebnisse
Im Rahmen des bearbeiteten Vorhabens konnten eine Reihe von EC-Displays mit den ausgewählten Polyestertextilien beschichtet, mit EC-Polymer als Arbeitselektrode sowie mit dem gleichen Polyestertextil als Gegenelektrode versehen und mit einem optimierten Elektrolyt hergestellt und charakterisiert werden. Dabei wurde das Polymer ganzflächig oder als ein Muster bzw. Schriftzug mittels z.B. Spraycoating auf ein Textilsubstrat aufgebracht. Variationen der Polymerschichtdicke, des Elektrolyttyps und der Displaygröße dienten dem Ziel, die optimalen Bedingungen für ein stabiles EC-Display mit möglichst großem Farbabstand zwischen den zwei Farb-(Redox)zuständen zu erreichen. Das beste Display zeigte dabei den Farbabstand (dE*ab) im dreidimensionale Farbsystem mit Helligkeit, Farbton, und Sättigung (L* a* b* Farbmaßsystem) von 22,51. Das ist als ein sicher wahrnehmbarer und deutlicher Farbunterschied zu bewerten. Mit den im Rahmen des Projektes entwickelten schaltbaren textilen Displays wurde u.a. ein Feuchte-Erkennungs-Warnungssystem in Bettunterlagenkonzipiert, realisiert und erfolgreich demonstriert.
Anwendung
Mit entwickelten EC-Displays könnte z.B. die frühzeitige Erkennung von Krankheiten oder gefährlichen Situationen sowie die kontinuierliche Überwachung der Wirkung von Medikamenten realisiert werden. Die Ausgestaltung der Auswerte- und Warneinheiten solcher „intelligenter“ Kommunikationssysteme kann abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Mess- oder Überwachungssystems individuell bzw. an bestimmte Situationen oder Anwendungen angepasst werden.
Danksagung
Das IGF-Vorhaben 20976 BR der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V., Berlin, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimatschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die gewährte Unterstützung.
