Mit Berührung eines gestrickten Schirms wird die Lampe, die das Fraunhofer IZM in Kooperation mit dem WINT Design Lab entwickelt hat, eingeschaltet und gesteuert. Dabei wird eine leitfähige Tinte benutzt. Das Ganze ist Teil des Projekts „Soft Interfaces“. Darin sollen textile Materialien entwickeln werden, die auf Berührung reagieren und intelligent mit ihrer Umgebung interagieren.
Was wurde gemacht?
Ein Baustein des Projekts ist die entwickelte druckbare Liquid Metal Ink (LMI) auf Basis von Galinstan. Diese elektrisch leitfähige Tinte wird in hochelastisches thermoplastisches Polyurethan (TPU) verkapselt und mittels Lamination in gestrickte Textilien integriert. Dadurch entstehen Oberflächen, die nicht nur funktional, sondern auch flexibel, dehnbar sowie haptisch und ästhetisch ansprechend sind.
Die interaktive Leuchte
Ein Beispiel für die Anwendung dieser Technologie ist eine interaktive Leuchte mit einem textilen Lampenschirm. Die 3D-gedruckte Lampe nutzt keine Knöpfe oder Regler. Durch subtile Veränderungen des Strickmusters auf dem flachen Lampenschirm kann sie intuitiv ein- und ausgeschaltet werden. Im ihrem Fuß sitzen LEDs, deren Licht gedimmt und in der Farbe angepasst werden.
Im Schirm, gefertigt aus gestricktem Material und in einen 3D-gedruckten Spannrahmen eingefügt, befinden sich sieben LMI-Sensorstrukturen. Diese ermöglichen eine intuitive Lichtsteuerung: Durch Berührungen können Benutzer die Lampe ein- und ausschalten, die Helligkeit dimmen und die Farbtemperatur anpassen. Die Steuerung erfolgt direkt über das textile Interface.
Die Tinte
Ermöglicht wurde das Projekt durch eine neu entwickelte Liquid Metal Ink (LMI). Dabei handelt es sich um eine elektrisch leitfähige und umweltfreundliche Tinte auf Basis von Galinstan, einer Legierung aus Gallium, Indium und Zinn. Dieses Material wird mit einer Lösung aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) vermischt. Das Ergebnis ist eine zähflüssige, druckbare LMI, die auf elastische Substrate, aufgebracht werden kann. Die dadurch entstandenen Strukturen funktionieren als resistiver Dehnungssensor. Wird leichter Druck auf sie ausgeübt, verändert sich der Widerstand des Materials und das Steuerungssystem im Fuß schaltet die Lampe ein, dimmt das Licht oder passt die Farbe an.
Das Projekt …
ist ein Ergebnis der Kooperation zwischen Design und Materialwissenschaft, gefördert durch das Fraunhofer Netzwerk „Wissenschaft, Kunst und Design (WKD)“. Durch Workshops und Arbeiten am Fraunhofer IZM und im WINT Design Lab wurde das taktile Bedienkonzept entwickelt.
Ausblick
Soft Interfaces zeigt das Potenzial flüssiger Metallleiterbahnen in elastischen Textilien für diverse Anwendungen: von neuartigen Bedienelementen für smarte Wohntextilien oder intuitiven Fahrzeugoberflächen über Sensoren für tragbare Elektronik bin hin zu Soft Robotics. Die Technologie befindet sich derzeit im Labor- bis Prototyp-Stadium, bietet jedoch Ansätze für skalierbare und energieeffiziente Produkte.
