Textile Sensoren messen Fußsohlen-Druck
Kein Blut ist im Schuh
Textile Sensoren in so genannten »Smart Shoes« sollen messen, wie viel Druck auf den Fußsohlen des Trägers lastet. Diese Information kann dabei helfen, die empfindlichen Füße von Diabetes-Patienten vor krankhaften Veränderungen zu schützen. Andere Anwendungsmöglichkeiten der Sensortechnik sind die Atemüberwachung oder »intelligente« Sportbekleidung.
Entwickelt wurden die »Smart Shoes« zum Schutz der Füße von Diabetikern in Hong Kong als Gemeinschaftsprojekt des Institute of Textiles and Clothing an der Hong Kong Polytechnic University, des Kwong Wah Hospital und des Hongkonger Unternehmens AdvanPro. Für die textilen Sensoren in den Schuhen kommen Fasern mit einer speziellen Beschichtung zum Einsatz, die äußere Reize wie etwa Licht, Wärme oder physikalische Energie in messbare elektrische Widerstände umwandelt. Aus den Widerstandsänderungen dieser Fasern leitet der textile Sensor die Belastung ab.
Bisher wurde das Material bisher vor allem in Raumanzügen und im militärischen Bereich eingesetzt, etwa um Herzschlag oder Temperatur des Benutzers zu messen. Im aktuell vorgestellten »Smart Shoe«-Projekt steht es nun Diabetikern zur Vorbeugung von Gesundheitsschäden zur Verfügung.
Ein von AdvanPro entwickelter Sender in der Sohle sammelt die Daten und übermittelt sie zur Kontrolle an die gewünschte Stelle (Bild 1). Damit sollen krankhafte Veränderungen der Füße, darunter Geschwüre und Infektionen, frühzeitig erkannt werden, so Aaron Wang, Managing Director von AdvanPro. Das Unternehmen will die Schuhe jetzt unter dem Markennamen »Softceptor« auf den Markt bringen.
Dabei ist das Sensorsystem klein und verfügt über eine große Reichweite. Das macht seinen Einsatz auch in anderen Bereichen möglich: So nutzt das Unternehmen die Technik zum Beispiel auch in einem Gürtel zur Atemkontrolle.
Statt das Volumen der Atemluft mit voluminösen und sperrigen Geräten aufwändig direkt zu messen, erfasst der Sensor im Gürtel die Veränderung des Brustumfangs beim Atmen (Bild 2). Mögliches Einsatzgebiet des Atemmessgürtels ist etwa die Überwachung der Sicherheit von Einsatzkräften der Polizei und Feuerwehr oder auch von Bergleuten.
Auch für die Überwachung und Behandlung von Schlafapnoikern lässt sich der Gürtel laut Angaben des Unternehmens nutzen. Aaron Wang ist überzeugt, dass sich zukünftig noch vielfältige weitere Anwendungsgebiete für die textile Sensortechnik öffnen. Als Beispiele nennt er unter anderem Sportbekleidung, weitere Bereiche des Gesundheitswesens oder virtuelle Spiele. So ließen sich nicht nur Diabetiker, sondern auch Schlaganfallpatienten überwachen, und Golfer könnten mit Hilfe der Sensoren die korrekte Position beim Abschlag finden.
Laut Wang hat sich der Markt für textile Sensoren in den letzten Jahren sehr gut entwickelt und verfügt über weiteres Potenzial. Seinen Angaben zufolge rechnet die »Plastic Electronics Foundation« mit einem Anstieg des Umsatzes mit textilen Sensoren von 450 Mio. US-Dollar im Jahr 2007 um knapp ein Drittel auf 1,58 Mrd. US-Dollar im Jahr 2012.
Für die Weiterentwicklung der »Smart Shoes« hat das Hongkonger Unternehmen schon einige Ideen und will den Einsatz moderner Technik weiter vorantreiben: AdvanPro plant, auch GPS-Systeme in die Schuhe einzubauen. So ausgestattet könnten die Systeme Hilfskräfte alarmieren, wenn der Träger des Schuhs stürzt oder umherirrt.
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