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Bald Routenplaner auf dem Ärmel? So werden Textilien zu Bildschirmen

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Anwendungsmöglichkeiten des Textil-Displays.

(Foto: Huisheng Peng's group/dpa)

Sie sind nicht nur Wetterschutz und modisches Ausdrucksmittel - Textilien lassen sich auch als Display nutzen: mithilfe leuchtfähiger Fäden. Sogar Prozesse im Körper könnte man mit dem neu entwickelten Gewebe künftig an der Kleidung ablesen - etwa die Aktivität des Gehirns.

Motorrad- oder Fahrradfahrer könnten ihre Route künftig womöglich vom Ärmel ihrer Jacke ablesen: Ein internationales Wissenschaftlerteam hat Textilgewebe entwickelt, das sich als Bildschirm nutzen lässt. Dazu webten sie elektrisch leitende und leuchtfähige Fäden in ein Baumwollgewebe. An den Kreuzungspunkten der Fäden entstehen die einzelnen Leuchteinheiten, die elektronisch gesteuert werden können. Eine Gruppe um Huisheng Peng von der Fudan University in Shanghai stellt die Erfindung in der Fachzeitschrift "Nature" vor.

Für flexible Displays werden üblicherweise organische lichtemittierende Dioden (OLEDs) verwendet. Das kam jedoch für Peng und Kollegen nicht infrage: "Das Abscheiden von organischen dünnen Filmen auf Fasern, die zum Weben zu flexiblen Displaytextilien geeignet sind, ist sehr schwierig, da diese dünnen Filme zu zerbrechlich sind, um dem Scheuern während des Webens standzuhalten", schreiben sie. Überhaupt sei die Lichterzeugung in OLEDs ungeeignet für die Kontaktstellen zweier Fäden. Die Wissenschaftler setzten deshalb auf eine andere Technik.

Phänomen der Lumineszenz genutzt

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Das Display-Textil verträgt tausendfaches Zusammenlegen.

(Foto: Huisheng Peng's group/dpa)

Sie nutzten das Phänomen der Lumineszenz: Bestimmte Materialien senden Licht aus, wenn ihnen elektrischer Strom zugeführt wird. Ein solches Material ist Zinksulfid-Phosphor, mit dem die Forscher ein versilbertes leitfähiges Garn beschichteten. Solche lumineszierende Fäden kreuzen sich im Gewebe regelmäßig mit Fäden aus leitfähigem Kunststoff. Beim Anlegen einer kleinen elektrischen Spannung beginnen die lumineszierenden Fäden an den Kreuzungspunkten zu leuchten.

Um die Lichtstärke von kommerziellen flachen Displays zu erreichen, genügt eine Leistungsaufnahme im Bereich von unter einem Milliwatt (Tausendstel Watt). "Bei einem so geringen Stromverbrauch war die Erwärmung zu vernachlässigen, was für großflächige Bekleidungsanwendungen von entscheidender Bedeutung ist", schreibt die Gruppe um Peng. Zwar sind die Leuchteinheiten einfarbig, doch durch Zusatzstoffe wie Kupfer oder Mangan konnten die Forscher die Farben der Leuchtpunkte verändern. Im dichtesten Gewebe lagen die Leuchteinheiten weniger als einen Millimeter auseinander.

Zusammenlegen, waschen, trocknen - geht alles

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Das Gewebe verbraucht sehr wenig Strom.

(Foto: Huisheng Peng's group/dpa)

Das produzierte Gewebe verträgt tausendfaches Zusammenlegen und verliert auch bei 100 Wasch- und Trockenvorgängen kaum etwas von seiner Leuchtkraft. Um zu zeigen, dass "gewebte Elektronik" auch anderweitig nutzbar ist, entwickelten die Wissenschaftler eine Tastatur aus vier mal vier Feldern, die bei Berührung eine Aktion auslösten. Außerdem gewannen sie elektrischen Strom aus Sonnenlicht und speicherten ihn - alles mithilfe von Fäden aus verschiedenen Materialien.

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Schließlich demonstrierten die Forscher die Anwendungsmöglichkeiten ihrer Erfindung. So lässt sich per Bluetooth der Bildschirm vom Smartphone auf den Ärmel übertragen. Bei einem weiteren Versuch maßen sie die Gehirnaktivitäten von Freiwilligen und übersetzten sie in einen Zustand wie "entspannt" oder "ängstlich".

So ähnlich könnte die Erfindung später einmal im klinischen Bereich eingesetzt werden, schreiben sie: "Zusammen mit Möglichkeiten zur Entschlüsselung komplizierter Gehirnwellen wollen wir in Zukunft Display-Textilien als effektive unterstützende Technologien für Kommunikationsmittel einsetzen."

Quelle: ntv.de, Stefan Parsch, dpa

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