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Jahresbericht 2020




                   Sensorische und aktorische Funktionalisierung Technischer Textilien

                   Sensory and actuator functionalization of technical textiles



          •   Anforderungsgerechte Layout-Gestaltung von Sensor- und Aktorsystemen / Tailored design of sensor and
              actuator systems
          •   Automatisierte textiltechnologische und robotergestützte Funktionsintegration / Automated textile
              technical and roboter-assisted functional integration
          •   Sensorische Überwachung und aktorische Beeinflussung textilbasierter Strukturen (FKV, Textil-
              membranen, Textilbeton, Medizintextilien) / Sensory monitoring and actuatoric manupulation of textile-
              based structures (FRP, textile membranes, TRC, medical textiles)



                   Sensorisch und/oder aktorisch funktionalisierte Gar-  •  Strukturüberwachung von Verbundbauteilen
                   ne sind häufig der erste Schritt in Richtung entspre-  (FKV, Textilmembranen und Textilbeton),
                   chend ausgerüsteter textiler Flächen- oder 3D-Struk-  •  Überwachung physiologisch relevanter Para-
                   turen. Die Entwicklung, Auslegung und Umsetzung   meter für biomedizinische Anwendungen (wie
                   derartiger Strukturen ist ein weiterer Schwerpunkt   Sportmedizin),
                   der wissenschaftlichen Arbeit am ITM. Zur Integra-
                   tion bzw. Applikation textiler elektrischer/elektroni-  •  Integrale Spezialkinematiken mittels adaptiver
                   scher Strukturen in bzw. auf textile Flächen werden   formvariabler FKV mit textiltechnologisch struk-
                   am  ITM  durch  gezielte  maschinenbauliche,  steue-  turintegrierten Formgedächtnis (FGL)-Materialien
                   rungs- und textiltechnische Anpassungen der Ferti-  (für Anwendungen im Robotik- und Automotive-
                   gungsprozesse maßgeschneiderte Technologien ent-  Bereich sowie im Anlagenbau und in der Medi-
                   wickelt und bereitgestellt. Als Beispiele seien hier nur   zintechnik) und
                   die robotergestützte Faserablagetechnologie zur Her-  •  Realisierung hochfrequenter Bewegungen für
                   stellung hochkomplexer FKV-Bauteilstrukturen durch   Soft Robotics durch den Einsatz elastischer texti-
                   die 3D-Ablage von getränkten Verstärkungsfasern   ler Aktoren
                   und drahtförmigen Aktoren auf Basis von Formge-
                   dächtnislegierungen (FGL) oder die TFP-Technologie   Wie auf dem Gebiet der Entwicklung fadenförmiger
                   genannt. Diese ermöglicht die geometrisch nahezu   textilkompatibler Sensoren und Aktoren bestehen
                   unbegrenzte, definierte Ablage und Fixierung eines   am ITM umfangreiche Kompetenzen in den Berei-
                   unerreicht breiten Spektrums garnförmiger Funkti-  chen  theoretisch-physikalische  Modellierung  und
                   onskomponenten auf textilen Strukturen.          Konzeptionierung, textiltechnologische Umsetzung
                                                                    und Charakterisierung der funktionalisierten, häufig
                   Aufgrund des hervorragenden Eigenschaftsprofils   mehrlagigen textilen Flächen. Hierbei werden mittels
                   textil- und faserverbundbasierter Funktionskompo-  angepasster Fertigungsverfahren, sowohl die anfor-
                   nenten lässt sich für viele Anwendungsgebiete, ein   derungsspezifische Wandlercharakteristik als auch
                   erheblicher Mehrwert bei geringen Mehrkosten und   die Nutzungseigenschaften, wie Luftdurchlässigkeit,
                   minimaler Beeinflussung der Trägerstruktur gene-  Steifigkeit etc. definiert eingestellt.
                   rieren:



                     a                                          b                           c
















                   Sensor zum lokalen Monitoring von Spannungen bei hohen Dehnungsgradienten und anisotropen Mateialeigenschaf-
                   ten (Textile Membranen) (a), geschweißter Sensorpatch (b), eingewebter Sensor (c) / Sensor for local monitoring of
                   stresses at high strain gradients and anisotropic material properties (textile membranes) (a), welded sensor patch (b),
                   integrated woven sensor (c)

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