Projekt

STP – Gewerblich aufbereitbare, sensorische Tuftingstrukturen zur Patientenüberwachung

Ziel
Ziel des Projekts ist die Entwicklung sensorischer Tuftingstrukturen für textile Anwendungen im Gesundheitsbereich, die Temperatur-, Feuchte- und Druckänderungen zuverlässig erfassen können und gleichzeitig die haptischen, klimatischen und mechanischen Anforderungen an Bettlaken erfüllen. Hierzu sollen vertuftbare Sensorgarne mit textiler Haptik entwickelt und in getuftete Strukturen integriert werden, die auch nach wiederholter gewerblicher Aufbereitung funktionsfähig bleiben. Darüber hinaus ist die Entwicklung geeigneter Mess-, Auswerte- und Prüfverfahren vorgesehen, um die Sensorfunktionen reproduzierbar und praxisnah nutzbar zu machen.

Problemstellung

Der zunehmende Pflegekräftemangel bei gleichzeitig steigender Zahl pflegebedürftiger Menschen führt zu hoher Arbeitsbelastung, Pflegefehlern und vermeidbaren Gesundheitsschäden wie Dekubitus. Digitale Assistenzsysteme könnten Pflegepersonal entlasten und die Versorgungsqualität verbessern. Der Einsatz von Smart Textiles scheitert bislang jedoch an deren mangelnder Beständigkeit gegenüber den zwingend erforderlichen gewerblichen, desinfizierenden Aufbereitungsverfahren. Insbesondere empfindliche Kontaktstellen verhindern eine zuverlässige und wirtschaftliche Nutzung im Pflegealltag.

Lösungsweg
Zunächst wird ein Sensorgarn mit leitfähigem Kern und textilem Mantel entwickelt, dessen elektrische Eigenschaften, Verarbeitbarkeit im Tuftingprozess sowie Beständigkeit gegenüber gewerblichen Aufbereitungsverfahren untersucht und optimiert werden. Aufbauend darauf werden Tuftingstrukturen mit integrierten Sensorgarnen entwickelt, wobei Polhöhen, Garnabstände und Tuftparameter gezielt an sensorische, haptische und klimatische Anforderungen angepasst werden. Die Einbindung der Polnoppen erfolgt über Thermobonding oder Hotmeltverfahren. Anschließend werden die Tuftingstrukturen mit einer elektrodenintegrierten Distanzschicht verklebt, um eine zuverlässige Druckerfassung zu ermöglichen. Parallel werden Mess- und Analyseverfahren zur Erfassung von Temperatur, Feuchte und Druck entwickelt und in Algorithmen überführt. Die Funktionsmuster werden unter praxisnahen Bedingungen erprobt, mehrfach gewerblich aufbereitet und iterativ optimiert, bevor die Ergebnisse dokumentiert und für den Transfer in die Anwendung aufbereitet werden.