Sensor-verwobene Shirts ermöglichen Echtzeit-Vitalzeichenüberwachung

Forschern ist es gelungen, elektronische Sensoren in dehnbare Stoffe zu integrieren, sodass Shirts oder andere Kleidungsstücke entstehen, die Vitalzeichen wie Temperatur, Atmung und Herzfrequenz überwachen können.

Anpassbare, waschbare Smart Textiles

Die sensorbestückten, maschinenwaschbaren Kleidungsstücke können individuell angepasst werden, um eng am Körper anzuliegen. Die Forscher stellen sich vor, dass diese Art der Sensorik zur Überwachung kranker Menschen zu Hause oder im Krankenhaus sowie von Athleten oder Astronauten eingesetzt werden könnte. Die anpassbaren Kleidungsstücke könnten von jedem genutzt werden, der körperliche Daten wie Temperatur, Atemfrequenz etc. benötigt.

Technische Umsetzung

Die elektronischen Sensoren bestehen aus langen, flexiblen Streifen, die in Epoxidharz eingekapselt und dann in schmale Kanäle im Stoff eingewebt werden. Diese Kanäle haben kleine Öffnungen, die den Sensoren Hautkontakt ermöglichen. Für die Studie entwarfen die Forscher ein Prototyp-Shirt mit 30 Temperatursensoren und einem Beschleunigungssensor, der Bewegung, Herzfrequenz und Atemfrequenz des Trägers messen kann. Das Kleidungsstück überträgt diese Daten drahtlos an ein Smartphone.

Der Stoff – ein Polyester-Mix – wurde wegen seiner feuchtigkeitsableitenden Eigenschaften und seiner Fähigkeit, sich der Haut anzupassen (ähnlich wie Kompressionsshirts beim Sport), gewählt. Die Kleidungsstücke können mit den eingebetteten Sensoren gewaschen werden, und die Sensoren können auch entfernt und in ein anderes Kleidungsstück übertragen werden.

Praxistests und Zukunftsaussichten

Die Prototyp-Shirts wurden beim Sport getestet, wodurch die Träger Änderungen in Temperatur, Herzfrequenz und Atemfrequenz überwachen konnten. Da die Sensoren eine große Körperoberfläche abdecken, können die Forscher Temperaturveränderungen an verschiedenen Körperstellen beobachten und deren Korrelation analysieren.

Die Shirts lassen sich problemlos in verschiedenen Größen für unterschiedliche Altersgruppen und Körpertypen fertigen. Die Forscher entwickeln weitere Kleidungsstücke wie Hosen und arbeiten an der Integration zusätzlicher Sensoren für Blutsauerstoff und andere Gesundheitsindikatoren.

Diese Art der Sensorik könnte für personalisierte Telemedizin nützlich sein, da Ärzte Patienten remote überwachen können, während diese zu Hause bleiben.