Onderzoekers van het competentiecentrum Lichte Structuurbouw en de leerstoel Lichte structuurbouw en Kunststofverwerking aan de TU Chemnitz hebben een sensor ontwikkeld die in lichte composietstructuren kan worden ingestikt. Als uit een beweging een signaal moet worden afgeleid, worden nu vaak rekstrookjes gebruikt. In lichte constructies moeten deze met de hand worden aangebracht; massaproductie is niet mogelijk. Door de sensoren direct in het basismateriaal aan te brengen, wordt veel handwerk vermeden.
In lichte structuurbouw worden textiel, vliezen, weefsel uit glasvezels en andere innovatieve weefselmaterialen als versterkingsmateriaal gebruikt. De wetenschappers in Chemnitz stikken in dit materiaal een draad, die als sensor dient. De sensor is van hetzelfde materiaal als rekstrookjes (constantaan); hij zet een vormverandering om in een elektrische weerstandsverandering, die als signaal kan worden verwerkt.
Holg Elsner bekijkt de in het weefsel ingebouwde draadsensor, die onder meer kan worden toegepast in joysticks.
Voor de hand liggend
“De oplossing, die eigenlijk voor de hand ligt, is nog door niemand ontwikkeld. We hebben al van veel kanten respons gekregen, die aantonen dat onze uitvinding veel potentie heeft. We hebben zowel voor het proces als voor de toepassing patent aangevraagd,” aldus Holg Elsner van het competentiecentrum.
“De stiktechnologie is een grootschalig productieproces, 100 tot 200 sensoren per minuut zullen op grote machines mogelijk zijn. Bij de eerste proeven werd een draad met een dikte van 30 micron gebruikt. De ingestikte sensor kan overal gebruikt worden als uit beweging een verkregen moeten worden signaal, bijvoorbeeld in een joystick. Door deze ontwikkeling is het apparaat niet alleen lichter te maken maar ook goedkoper, omdat het uit beduidend minder onderdelen bestaat. Door de ingestikte sensor kunnen deze producten nu ook in massa geproduceerd worden,” verklaart Elsner.
De prijs per stuk zal een paar eurocent zijn; de klassieke rekstrook kost meer. Deze werken echter wel nauwkeuriger. De ingestikte sensoren zijn voor nauwkeurige metingen nog niet geschikt. Dat is echt ook niet het doel; de onderzoekers willen alleen betrouwbaar kunnen vaststellen dat bepaalde grenswaarden worden overschreden. Aan een verfijning wordt nog gewerkt. De ontwikkeling staat nu pas aan het begin, het fijne werk komt in de komende drie jaar aanbod.”
Samenwerkingsproject
Het project wordt tot 2010 ondersteund door het Bondsministerie voor Onderwijs en Ontwikkeling (BMBF). Doel van het onderzoek is de technologie van het stikken in technische toepassingen te verwerken, zodat in de toekomst niet alleen tafellakens, gordijnen en zakdoeken de naaiateliers verlaten. Het ministerie ondersteunt het project met € 3,5 miljoen, nog eens € 2,5 miljoen investeren de deelnemende firma’s uit eigen middelen. Wereldwijd neemt jaarlijks de toepassing van technische textiel toe met 4%, waarbij Duitsland marktleider is.
Het competentiecentrum werkt in het onderzoek samen met drie projectpartners. Modespitze Plauen gaat de uiteindelijke productie verzorgen, Tisora Sondermaschinen verzorgt de aanpassing van de stikmachines aan de nieuwe eisen en Dresden Elektronik Ingenieurtechnik ontwikkelt de elektronica voor de verwerking van de sensordata.
- website van Technische Universiteit Chemnitz
