Damit wir dann bei der wohlverdienten Pause nicht in der nassen Bekleidung frieren, haben Empa-Forscher eine elektroosmotische Membran entwickelt, die die Bekleidung (und den Sportler) trocken und somit auch warmhält. Das schweizerische Sportbekleidungsunternehmen KJUS hat die Technologie in eine Skijacke eingearbeitet, die sich per Smartphone bedienen lässt.
Um Bewegung geht es auch bei einem "Kleidungsstück", das auf der Basis von Holz entworfen wurde: Innerhalb des Projekts "D-Sense" entsteht ein flexibler Gelenksensor aus Nanocellulose. Der 3D-gedruckte Sensor aus nachwachsenden Rohstoffen ist bioverträglich und liegt direkt auf der Haut. Elektrisch leitfähig ist er, da die Nanocellulose-"Tinte" beim 3D-Druckverfahren mit Silber-Nanodrähten versetzt ist. Als Einlegesohle beispielsweise im Sportschuh eines Hochleistungssportlers getragen, misst der Sensor unter anderem Belastung, Druck und Krafteinwirkung, so dass sich die Bewegung der Gelenke exakt analysieren lässt. Die Anwendung eines derartigen Gelenksensors könnte künftig zudem bei Patienten mit Gelenk-Implantaten eingesetzt werden, um den optimalen Heilungsprozess zu begleiten.
Auch andere High-Tech-Kleidungsstücke bieten sich für den Einsatz in der modernen Medizin an. So sind beispielsweise selbst bei scheinbarer Unbeweglichkeit, etwa im Schlaf, viele Muskeln aktiv: Das Herz schlägt unaufhörlich, und der Brustkorb hebt und senkt sich. Wie aber schlägt das Herz im Schlaf? Stockt der Atem oder geht er ruhig und stetig durch die Nacht? Empa-Forscher haben einen Cardio-Gurt entwickelt, der dank gestickter Elektroden die Herztätigkeit über die ganze Nacht aufzeichnen kann. Mit der Empa-Plasmabeschichtungsanlage wurden Nanometer-feine metallische Schichten auf die Stickfäden appliziert, wodurch sie leitfähig, hautverträglich und waschbar sind. Verwendet wird das anschmiegsame Messgerät beispielsweise bei Menschen, die während des Schlafs an Atemstillstand, sogenannter Schlafapnoe, leiden. Der EKG-Gurt soll – ergänzt mit Sensorik zur Messung der Körpertemperatur – die Diagnose von Demenzerkrankungen wie Alzheimer unterstützen, da die Langzeitmessung von Vitalparametern Hinweise auf die kognitive Hirnleistung geben kann. "Wir werden ein komplettes Kleidungsstück, etwa ein T-Shirt, mit Sensoren für die Analyse verschiedener Gesundheitsparameter ausstatten", sagt Simon Annaheim. Das Herzstück für die Messung weiterer Parameter wie Atemfrequenz oder Sauerstoffsättigung sind dabei optische Polymerfasern, die im Schmelzspinnverfahren hergestellt werden.
Textile Fasern können auch in Form von "intelligenten" Pflastern frühzeitig einen gestörten Heilungsverlauf bei komplexen Wunden anzeigen. Außerdem können sie Substanzen wie Antibiotika, Schmerzmittel oder natürliche Heilmittel freisetzen. Damit die Dosierung dieser Wirkstoffe präzise abläuft, haben die Forscher einen trickreichen Kontrollmechanismus erdacht: Ein leichter Druck auf den Verband oder ein Lichtsignal steuert die Abgabe der Medikamente. Auch chemische Reize vom Patienten, wie der veränderte pH-Wert einer Wunde, können die Medikamentenabgabe auslösen.
Anhand dieser Nano-Elemente, biokompatiblen Materialien und smarten Fasern lassen sich künftig Kleidungsstücke herstellen, die in Sport und Medizin zu Spitzenleistungen führen.
MEDICA.de; Quelle: Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
