„Wearable Electronics“ machen in letzter Zeit immer mehr Schlagzeilen. Nun hat Infineon erstmals verschiedene Lösungen für Wearable Electronics („anziehbare“ Elektronik) und Smart Textiles (intelligente Textilien).
Dabei wurden nicht einfach ein paar Bausteine in den Kragen genäht, sondern die Komponenten sind direkt mit dem elektrisch leitfähigem Gewebe verbunden. Dadurch und da die Bausteine hauchdünn, flexibel und in speziellen „Gehäusen untergebracht sind, merkt man gar nicht, dass das Kleidungsstück mehr drauf hat als dem modischen Trend zu folgen.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind schier unbegrenzt. Eine der demonstrierten Lösungen war ein MP3-Player. Das ganze System besteht aus vier Komponenten. Zunächst natürlich der eigentliche Audio-Chip, ein Modul welches für den Strom sorgt und MMCs (Multimedia-Cards) als Quelle nutzt, die notwendigen Kopfhörer, wobei auch ein Mikrophon integriert ist und der Bedienteil. Letzterer besteht aus einer flachen Tastatur welche direkt in Form einer metallisierten Folie auf dem leitenden Gewebe mit einem „adhäsiven Kleber“ aufgebracht ist.



Beim Tippen registriert ein winziges Sensormodul den „Tastendruck“. Das wirklich schwierige an den Wearable Electronics ist allerdings nicht die Miniaturisierung der Komponenten, den die sind ohnehin schon unmerklich, sondern eben genau dieser Umstand. Denn der Größenunterschied zwischen Textilien und Elektronik muss bei der Anbindung überbrückt werden. Dies geschieht zumal durch das Wirebond-Verfahren, ähnlich wie bei Chips, oder durch verkleben bzw. verlöten mit Verbindungs-Pads.
Damit nichts beim Waschen kaputt geht wird das Modul und der Verbindungsbereich hermetisch gekapselt.

Damit die Chips funktionieren benötigen sie natürlich Strom. Bei dem MP3-Player wurde dies noch mit einem Lithium-Ionen-Ploymerakku gelöst. Innovativer ist allerdings das Infineon-Konzept eines Thermogenerators in der Kleidung. Hierbei wird die Differenz der Körperwärme und der Umgebung genutzt um Strom zu erzeugen. Genial und doch so naheliegend. Wirklich neu ist es nicht, in der Raumfahrt wird ähnliches schon eingesetzt. Trotzdem kann sich Infineon damit durchaus brüsten, schließlich trug und trägt man einen erheblichen Teil zur Reduzierung der Produktionskosten und der Leistungsaufnahme bei. Das Ziel ist somit klar. Smart Textils ohne zusätzliche Stromversorgung in Form von Batterien oder Akkus.

Der von Infineon entwickelte Thermogenerator-Chip leistet einige Mikrowatt pro Quadratzentimeter. Bei „moderaten Umgebungsbedingungen“, so heißt es, tritt ein Temperaturunterschied von mindestens 5°C zwischen Haut und Kleidung auf. Bei diesen Gegebenheiten liefert der neue Thermogeneratorchip unter Last mehr als 1,0 µW/cm˛ und eine Spannung von 5 V/cm˛. Dies reicht zwar nicht für einen Desktop-Prozessor, aber spezielle Sensoren oder genügsame andere Mikrochips kommen damit schon aus.



Vor allem im medizinischen Bereich werden die ersten Smart Textils erscheinen. Angedacht und schon im Prototypenstadium sind T-Shirts, die z.B. den Herzschlag oder die Körpertemperatur überwachen. Die Werte könnten an die Armbanduhr gefunkt und angezeigt werden.



Mit den kommenden und schon am Markt etablierten Technologien ist das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten enorm groß. Smarte Kleidung mit GPS-Modulen mit der man die Position bestimmen kann, oder Funkmodule um Verschüttete unter Lawinen leichter und schneller finden zu können. Zudem kann man Kleidung so fälschungssicher machen.
Wie immer müssen mehrere Faktoren stimmen bis Lösungen, mögen sie noch so innovativ und marktreif sein, wirklich erhältlich sind. In der Medizin wird es hier höchstwahrscheinlich schneller gehen.