Fashionable Connect: interconnection in e-textiles

De ontwikkeling van textielen met geïntegreerde elektronische componenten en functionaliteit (zo geheten e-textiles) groeit snel, gedreven door toepassingen in gezondheidsmonitoring, en mens machine interfaces. Een belangrijke technische uitdaging is het realiseren van betrouwbare, duurzame en wasbestendige elektrische verbindingen tussen elektronische componenten en geleidende garens. Deze verbindingen zijn essentieel voor het langdurig functioneren van e-textiles, maar vormen momenteel een van de grootste obstakels voor brede implementatie (Koncar, 2019).
E-textiles opereren in dynamische omgevingen met rek, buiging, torsie, wrijving en herhaald wassen. Dit kan leiden tot verhoogde overgangsweerstanden, microbreuken en functieverlies. Deze omstandigheden verschillen sterk van traditionele elektronica, die doorgaans robuust, niet-rekbaar en vaak voorzien is van een behuizing.
Een kernuitdaging is het realiseren en behouden van stabiele elektrische verbindingen tussen componenten (printplaten, sensors, chips, connectors) en geleidende garens, zodat het elektrische circuit onder gebruiksomstandigheden betrouwbaar blijft werken. Deze zogenaamde interconnectie oplossingen, zoals de conventionele drukknopen, krimptechniek, borduren, geleidende lijm of naaien bieden vaak onvoldoende betrouwbaarheid.
Ondanks Europese initiatieven rondom standaardisatie, zoals Sustainable Textile Electronics EIC project en CENELEC/IEC project, zijn als deelonderzoek enkel de drukknop-oplossingen onderzocht. Het Europese technische rapport CEN/TR17945:2023 benadrukt bovendien de behoefte aan verdere standaardisatie op gebied van veiligheid, betrouwbaarheid van ICT-toepassingen in textiel. De vraag naar schaalbare, textiel-compatibele en betrouwbare interconnectie oplossingen blijft daarmee urgent.
Dit onderzoeksproject richt zich op het systematisch verkennen en testen van interconnectie-oplossingen in rekbare breisels en geleidende garens. Door zowel mechanische als elektrische prestaties onder realistische omstandigheden (rek, slijtage, wassen) te testen, beoogt het project een set van duurzame en schaalbare interconnectie oplossingen te identificeren. De resultaten worden vertaald naar een toepassingsmatrix, die ontwerpkeuzes en repareerbaarheid ondersteunt en bijdraagt aan verdere standaardisatie en industrialisatie van e textiles. En twee praktijkcases; Saxions Wearable Breathing Trainer en VIBE-project van Fashion Tech Farm, ondergaan een critical design review middels de toepassingsmatrix waaruit een herontwerp volgt.