Neuland betreten: Qualitätssicherung bei Smart Textiles

Jasmin sieht man bei uns oft mit einem Schwamm und einer Schüssel Salzlösung in der Hand. Denn eine ihrer Aufgaben ist es, den menschlichen Schwitzvorgang zu simulieren, um in weiterer Folge eine Isolationsprüfung für unser ANGEL-Shirt zu entwickeln. Warum das so wichtig ist? Unsere ANGEL-Shirts müssen im Arbeitsalltag einiges einstecken, um zuverlässig zu funktionieren.

„Zum Thema Normierung etwas beitragen zu können, das wäre schon cool.“

Im Smart-Textile-Bereich gibt es noch keine etablierten Prozesse und Prüfungen für die Qualitätssicherung, auch Normen gibt es derzeit noch wenige. Um den Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, die wir an unser ANGEL-Shirt stellen, müssen wir also selbst Prüfungen entwickeln. Und das ist im Moment die Aufgabe von Jasmin.

Vier Monate lang forscht die gebürtige Leverkusenerin bei uns für ihre Masterarbeit mit dem Titel „Entwicklung von Prüfmethoden zur Sicherstellung der Funktionalität der Vitalparametermessung von Smart-Textile-Systemen am Beispiel des ANGEL-Shirts“. Sie erstellt für das ANGEL-Shirt ein Qualitätssicherungssystem und hofft, damit etwas zur Normierung im Smart-Textile-Bereich beitragen zu können.

Drei Prüfverfahren hat sie in den Fokus ihrer Arbeit gestellt.

Die Waschprüfung mit standardisierten Parametern ist im Textilbereich allgemein bekannt. Hier wird über mehrere Waschzyklen hinweg geprüft, inwiefern sich das Textil durch das häufige Waschen ändert (z. B. schrumpft das Textil ein?). Jasmin hat diese Parameter für das ANGEL-Shirt herangezogen und nach jeder Wäsche zusätzlich die Funktionsfähigkeit der Elektroden und der Leiter überprüft und neue Waschstandards für das ANGEL-Shirt definiert. So können wir sicherstellen, dass das ANGEL-Shirt auch noch nach mehreren Wäschen zuverlässig funktioniert.

Jasmin entwickelte darüber hinaus noch eine zugelastische Prüfung für die Kurzärmel des ANGEL-Shirts. Weil es wichtig ist, dass die Elektroden an den Bündchen gut auf der Haut aufliegen, dürfen diese Bündchen nicht ausleiern. Unsere Masterandin stellt das auf zweierlei Weise sicher: durch eine lange Zugprüfung über 30 Minuten (zur Simulation des täglichen Tragens) und fünf zyklische Kurzprüfungen für Extremsituationen (wie z. B. das Anspannen des Bizeps). Für diese Versuche hat sie extra Klemmen für die empfindlichen Elektroden entwickelt.

„Man braucht Zeit, bis die Prüfungen so klappen, wie man sich das vorstellt.“

Den Großteil ihrer Zeit widmet Jasmin der Entwicklung einer Isolationsprüfung. Bei dieser geht es darum herauszufinden, wie sich starkes Schwitzen auf die Zuverlässigkeit des ANGEL-Systems auswirken kann. Zwar sind die elektrischen Komponenten des ANGEL-Systems gegen Wasser isoliert, sollte der Schweiß aber trotzdem  bis zum Textilkabel (welches die beiden Elektroden miteinander verbindet) vordringen, könnte eine Schweißbrücke entstehen. Diese würde die Messung für die Erkennung eines Elektrounfalls verfälschen.

Doch Schwitzen muss richtig simuliert werden. „Wenn gefärbte Textilien in Prüflaboren auf ihre Reaktion auf Schweiß getestet werden, dann ertränkt man sie meistens in einer Salzwasserlösung. Das entspricht aber nicht der Lebensrealität“, erklärt die junge Textilingenieurin. Und darum arbeitet sie mit Schwämmen. Denn: Jeder Mensch schwitzt anders.

Bei ihrer Forschung ging Jasmin auch ungewöhnliche Wege und gerade dieser kreative Ansatz macht ihr besonderen Spaß. „Wir sind zum Beispiel einmal extra mit unseren ANGEL-Shirts joggen gegangen, um zu sehen, wie sich der Schweiß verteilt“, erklärt die 24-Jährige lachend.

„Die Textilbranche ist altmodisch, aber Smart Textiles bieten Raum für Innovation.“

Jasmin hat sich aktiv nach einem Smart-Textile-Unternehmen umgesehen, das ihre Masterarbeit betreut. Denn vor allem im Smart-Textile-Bereich sieht sie den Raum für  Innovation und Forschung. „Smart Textiles helfen und sind nicht nur schön“, erklärt sie ihre Begeisterung für diese Branche. Die Masterandin war schon immer gut in Mathe und generell vielseitig interessiert, die Affinität zur Technik entwickelte sie aber vor allem im Rahmen ihres Studiums und der letzten Monate. Bei ADRESYS kann sie ihr Wissen im Bereich Smart Textiles nun um den elektrotechnischen Zugang erweitern. Denn bei ihren Arbeitskolleg:innen findet sie Expertise vor Ort. Und bei ihrer Besichtigung von Texible in Vorarlberg, unserem Smart-Textile-Partnerunternehmen, konnte sie an der Finalisierung eines ANGEL-Shirts mitwirken.

„Ich habe gelernt, dass Arbeit Spaß machen kann“

Im August fährt Jasmin wieder zurück nach Leverkusen. Dann will sie ihre Forschungsergebnisse in ihrer Masterarbeit verschriftlichen. Sie lässt sehr gut dokumentierte Anweisungen für ihre Versuchsreihen zurück und nimmt sehr viele positive Erfahrungen mit. „Zum Glück war in meiner Zeit hier trotz Corona schon wieder viel möglich und ich konnte an Teamevents, Dachterrassenfeiern und anderen lustigen Runden teilnehmen“, schwärmt die junge Textilingenieurin. Generell ist sie begeistert von den guten Beziehungen im Team von ADRESYS.

Was sie gelernt hat? Dass sie im Leben etwas machen will, das ihr Spaß macht. Und das schließt auch die Arbeit ein. Vor allem die mit Smart Textiles.