Forschung

IGF-AIF 20732 BR

Smarte Kleidung kann mehr, als nur modisch und funktional zu kleiden. Immer häufiger kann sie leuchten, wärmen und mit mobilen Geräten kommunizieren. Dazu werden in die textilen Strukturen Schaltungsträger auf Basis leitfähiger Fadenmaterialien integriert. Die hierfür erforderliche Verbindung ist beispielsweise durch Weben möglich, bietet aber an den Kreuzungspunkten der leitfähigen Fäden keine sicheren Kontaktstellen, da

• durch die Verbindung mittels Bondtechnik nur ein kraftschlüssiger Flächenkontakt und kein stoffschlüssiger Kontakt wie beim Löten entsteht und
• die Kontaktstellen anfällig für Beschädigungen durch mechanische Biegebeanspruchungen sind.

Versuche mit cyanidhaltigen Silberelektrolyten zur nachträglichen Metallabscheidung an den Kontaktstellen in textilen Strukturen haben in der Vergangenheit zwar gezeigt, dass eine Galvanisierung möglich ist, waren aber aus verschiedenen Gründen auf Dauer nicht erfolgreich. Unter anderem schloss sich bisher die erforderliche intensive Reinigung sowohl aus wirtschaftlichen, gesundheitlichen als auch aus Gründen des Umweltschutzes aus.

Da neuartige cyanidfreie Silberbäder in eigenen Vorversuchen vielversprechende Ergebnisse lieferten, ist ihr Einsatz für die selektive Metallisierung zur galvanischen Kontaktierung und zur Erhöhung der Leitfähigkeit in textilen Schaltungsträgern systematisch untersucht worden.

Für partiell leitfähige textile Oberflächen steht als Ergebnis eine cyanidfreie Galvanisierung im Batch-Verfahren zur Verfügung. Die Verbesserung der Zuverlässigkeit der Kontakte wurde durch dynamische Belastungstests mit Widerstandsüberwachung nachgewiesen. Als Demonstrator dient ein durch nachträgliches galvanisches Metallisieren behandeltes LED-Gewebe. Die Ergebnisse belegen die Möglichkeit, die Strukturen schadstoffarm zu galvanisieren und gleichzeitig Faden-Faden-Kontaktpunkte stoffschlüssig zu kontaktieren.
Mit der innovativen Textilgalvanik lässt sich beispielsweise die Produktqualität von textilen Leiterplatten oder Heizsystemen verbessern und das Verfahren deutlich umweltfreundlicher gestalten. Dementsprechend können Hersteller von Smart Textiles von einem gesteigerten Vertrauen der Kunden in ihre Produkte profitieren. Mit der Lösung des TITV Greiz lassen sich neue Anwendungsfelder erschließen – zum Beispiel in der Automobilindustrie, im Bereich Schutzkleidung, Smart Home oder auch Heiztextilien.

Weiterhin kann das Verfahren genutzt werden, um defekte Kontaktstellen zu reparieren. Kleine Brüche oder fehlende Faden-Faden-Kontakte innerhalb beispielsweise eines gewebten Leuchttextils mit gewebter Verschaltung können nachträglich galvanisiert werden. Das Aufwachsen der Silberschicht führt folglich zum Schluss der Bindung.

Der Schlussbericht zum Projekt wird auf Anfrage von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt.