Das Mobiltelefon im Jackenärmel, der GPS-Empfänger im Hemdkragen, die Funkantenne im Hosenbund – „smarte” Kleidung mit integrierter Elektronik könnte in einigen Jahren ganz selbstverständlich zur Garderobe gehören. Das jedenfalls glauben Forscher und Ingenieure beim Münchner Halbleiterhersteller Infineon Technologies. Zusammen mit Studierenden der Deutschen Meisterschule für Mode in der bayrischen Landeshauptstadt haben sie erste Muster von intelligenten Kleidungsstücken entwickelt: beispielsweise einen Anorak mit eingenähtem MP3-Player. Das Audiomodul ist auf einem Mikrochip untergebracht, der direkt in den Stoff des Mantels eingearbeitet ist. Eine zusätzliche rund 50 Gramm leichte und abnehmbare Einheit enthält eine Lithium-Ionen-Batterie zur Stromversorgung und eine Multimedia-Karte, auf der die Musikstücke gespeichert sind. Sie lässt sich auf einfache Weise mit einem Stecker an dem Anorak befestigen. Kopfhörer und Mikrofon baumeln an den Enden der Zugschnüre, mit denen der Kragen zum Schutz gegen Wind und Regen zugezogen werden kann. Eine hauchdünne Tastatur für die Bedienung des MP3-Players haben die Infineon-Ingenieure aus metallisierten Folien auf einem eigens dafür entwickelten elektrisch leitenden Gewebeband gefertigt. Per Adhäsionskleber lässt sie sich an das Kleidungsstück anheften. Winzige Sensoren, die sich unter den Metallfolien verbergen, registrieren, welche Tasten gedrückt werden. Für eine elektrisch leitende Verbindung zwischen allen Komponenten des anziehbaren MP3-Spielers sorgen feine Leiterbahnen, die in den Stoff der Jacke eingewebt sind. Eine besondere Herausforderung ist es, die Elektronik gegen Biegen, hohen Druck und die Einwirkung von Wasser bei Regen oder beim Waschen des Anoraks zu schützen. Dazu wurden die elektronischen Module mit einer robusten Kunstoffhülle umgeben. Ein weiteres Problem: der Größenunterschied zwischen den einige Millimeter großen Textilfasern und den nur wenige Mikrometer kleinen elektronischen Strukturen. Das machte spezielle Verbindungstechniken bei der Integration der Elektronikbauteile in das Kleidungsstück erforderlich. Intelligente Kleider wie der Mantel mit Musik sollen in etwa ein bis zwei Jahren marktreif sein. Später wären weitere Anwendungen denkbar – zum Beispiel im Medizin- und Pflegebereich. So könnten eine in smarten Textilien eingeflochtene Elektronik stets den Puls, Herzschlag oder die Körpertemperatur von kranken oder pflegebedürftigen Menschen messen und die Daten per Funk auf ein Display in der Armbanduhr oder ins Hörgerät des Betroffenen übermitteln. Eine geeignete Stromversorgung für solche Anwendungen haben die Wissenschaftler bei Infineon bereits entwickelt: einen miniaturisierten Thermogenerator, der aus der Temperaturdifferenz zwischen der Körperoberfläche und der umgebenden Kleidung Energie gewinnt – eine Technik, die in Spezialanzügen für Astronauten bereits eingesetzt wird. Ein von Infineon vor kurzem präsentierter Thermogenerator-Chip aus Silizium kann einen Temperaturunterschied von mindestens fünf Grad Celsius nutzen, um eine Spannung von etwa fünf Volt pro Quadratzentimeter zu erzeugen – genug für den Betrieb medizinischer Messfühler.
Ralf Butscher
