Funktionale Dünnschichten für Smart Textiles
Online-Vortrag der FED-Regionalgruppen Jena, Dresden & Österreich am 27.04.2022
Die Funktionalisierung textiler Basisstrukturen mit Hilfe von Halbleitermaterialien und ‑strukturen eröffnen ein weites Spektrum an Anwendungen in Sensorik, Aktorik und Energie. Damit werden in den verschiedensten Branchen von technischen Textilien und Bekleidung über Medizintechnik und Fahrzeugtechnik bis zum Maschinenbau neuartige Anwendungen ermöglicht.
Im Vortrag werden funktionale Dünnschichten für Smart Textiles vorgestellt. Durch den hybriden Materialverbund von Festkörperschichten und textilen Substraten - mit ihren einzigartigen Eigenschaften der Flexibilität, Elastizität und Drapierbarkeit - lassen sich innovative Eigenschaften und Funktionen erreichen. Dazu wurden mehrere erfolgreiche Kooperationsvorhaben zwischen dem Unternehmen ITP GmbH, der Forschungseinrichtung Leibniz-IPHT und weiteren Partnern im Rahmen von EU-, BMBF-, ZIM- und TAB-Projekten durchgeführt. Als funktionale Dünnschichten werden Halbleiter, TCOs, Metalle, Isolatoren, Polymere und Kombinationen davon direkt auf Textilien oder textilen Verbundsystemen abgeschieden. Dadurch lassen sich Solargewebe herstellen, die die Energieversorgung von autonomen Smart Textiles ermöglichen oder externe Verbraucher versorgen können. In einer geeigneten Anordnung lassen sich die Solarzellen zudem als großflächige optische Detektoren für Sicherheitsanwendungen z.B. im Bereich Laserschutz nutzen. Thermoelektrisch aktive Halbleitermaterialien können auf Abstandgewirken für das Energy-Harvesting z.B. aus der Körperwärme genutzt werden. Eine Umkehrung des physikalischen Effekts ermöglicht kühlende Textilien. Vollflächig metallisierte Gewebe zeigen eine Abschirmung für IR-Strahlung und lokale Metallisierungen mittels Druckprozess können für elektrische Leiterbahnen und Kontakte genutzt werden.
