Tinte verwandelt Kleidung in Sensoren

Forscher der School of Engineering der Tufts University haben ungefährliche, biologisch aktive Tinten zum Bedrucken von Textilien entwickelt. Sie reagieren auf sich ändernde Inhaltsstoffe von Schweiß und anderen Ausscheidungen des Körpers und schlagen bei Verunreinigungen oder gar Krankheitserregern in der Luft Alarm. So bedruckte Stoffe ließen sich in Arbeits- und Sportkleidung oder gar in Polstermöbeln nutzen.

Die Verwendung dieser neuartigen Tinten ermöglicht die Massenproduktion von Stoffen mit Sensoren für unterschiedliche Schadstoffe und Krankheitserreger, so der Entwickler Fiorenzo Omenetto. Es handele sich um biologisch aktivierte Tinten auf Seidenbasis. Eingebettet werden Reporter-Moleküle wie Enzyme (z.B. Lactatoxidase), um den Lactatspiegel im Schweiß anzuzeigen oder pH-empfindliche Indikatoren, die Auskunft geben über die allgemeine Gesundheit des Trägers oder eine potenzielle Dehydration der Haut.

Den Wissenschaftlern nach ist es auch möglich, Enzyme, Antikörper und auf Chemikalien reagierende Farbstoffe einzubinden. Sie alle lagern sich an das in der Seide enthaltene Seidenfibroin an, ein Protein, das nebenbei instabile Moleküle vor dem Zerfall schützt. Die Tinten werden druckfähig, wenn sie mit einem Verdickungsmittel (Natriumalginat) und einem Weichmacher (Glycerin) kombiniert werden. Sie haften auf jeder Oberfläche, außer auf Stoff auch auf Holz, Kunststoff und Papier. Farbänderungen lassen sich mit dem bloßen Auge erkennen. Genauer geht es mit einer Bilderkennungssoftware, die gleich mitteilt, was die Ursache für eine Farbänderung und wie groß die Gefahr ist.

Alternative zu Einzelsensoren

Der Siebdruck mit diesen Tinten ist eine Alternative zu einzelnen Sensoren, die in Kleidungsstücke integriert werden. Sie sind sogar für große Flächen geeignet, ganze Innenräume beispielsweise, so Omenettos Kollege Giusy Matzeu. Auf diese Weise ließe sich die Luftqualität überwachen. Auch ließen sich die Tinten sogar für interaktive Kunstwerke nutzen. Tufts-Architektin Laia Mogas-Soldevila hat damit bereits kunstvolle Teppiche eingefärbt, die unter anderem im MIT-Museum zu sehen waren. Besucher durften sie mit ungiftigen Flüssigkeiten besprühen und beobachten, wie sich die Farben veränderten. (pte)

http://engineering.tufts.edu