Forschung an Hightech-Materialien

Ein EKG-Brustgurt zur Langzeitüberwachung

«Als Materialklasse sind Textilien enorm vielfältig und anpassungsfähig», sagt Empa-Direktionsmitglied Alex Dommann. «Fasern und textile Sensoren eignen sich deshalb ausgezeichnet, um direkt am Körper eingesetzt zu werden.» Den Physiker Dommann interessieren dabei vor allem Oberflächen und Grenzflächen, also die Stellen, an denen Material und Körper aufeinandertreffen. Dies ist beim EKGBrustgurt der Fall, den die Empa zusammen mit Industriepartnern entwickelt hat: Er überwacht die Herzaktivität, indem er ohne Kabel und aufgeklebte Sensoren zuverlässig ein Langzeit-Elektrokardiogramm (EKG) aufzeichnet.

Dieser EKG-Brustgurt ist zurzeit im Schlaflabor des Kantonsspitals St. Gallen im Einsatz. Um Vorabklärungen für eine stationäre Behandlung zu treffen, ist ein einfach bedienbares, mobiles EKG-Messsystem wünschenswert. Im Schlaflabor vergleichen die Forscher daher nun die Daten des Brustgurts punkto Genauigkeit und Zuverlässigkeit mit den Auswertungen der herkömmlichen EKG-Messungen mit Gel- Elektroden. Auch wird der Gurt auf seine Alltagstauglichkeit und Langlebigkeit hin untersucht. Erfreulich: Erste Ergebnisse sind äusserst vielversprechend.

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Der EKG-Brustgurt funktioniert ohne Kabel (Bild). Mehr über «Fasern und Sensoren» erfährt man am 20. August in der Empa.
Energie und Rohstoffe effizient einsetzen
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Mit aus Pilzen gewonnenen Enzymen verleihen Empa-Forschende Holz neue Eigenschaften wie zum Beispiel Feuerfestigkeit.

In den Forschungsschwerpunkten «Energie» und «Natürliche Ressourcen und Schadstoffe» geht es unter anderem darum, möglichst praxisnah neuartige Konzepte für das Wohnen und Arbeiten von morgen zu entwickeln. Oberstes Gebot: ein möglichst geringer Verbrauch an Energie und Rohstoffen. Daher stehen auch neue Antriebskonzepte mit deutlich niedrigerem CO2-Ausstoss im Zentrum. Zudem untersuchen Empa-Forschende die Energieflüsse zwischen dem Mobilitäts- und dem Gebäudebereich, um diese effizient zu koppeln und so zu op-timieren. Kooperation und Innovation Für komplexe Fragen ist eine entsprechende Infrastruk-tur notwendig.

Daher hat die Empa über die letzten Jahre verschiedene Demonstrationsplattformen aufgebaut und vor kurzem eröffnet. So etwa «NEST», das Ge-bäudelabor der Zukunft, und «move» für den Mobilitätsbereich. Dort arbeitet die Empa mit Partnern aus Industrie und Forschung zusammen, um Technologien aus ihren Labors für die praktische Anwendung hochzuskalieren. Die Partner aus der Industrie bringen Kunden- und Marktbedürfnisse ein, die NEST-Forscher testen die Neuentwicklungen im Alltag und passen sie, falls nötig, an – mit dem Ziel, Innovationen im Gebäude- und Energiebereich schneller als bisher auf den Markt zu bringen. So dreht sich etwa in der NEST-Unit Vision Wood, eine Wohneinheit für Gäste der Empa, alles um Holz. Mit aus Pilzen gewonnenen Enzymen ver-leihen Empa-Forschende dem altbekannten Werkstoff neue Eigenschaften; er wird etwa feu-erfest, antibakteriell, wasserabstossend, zersetzungsresistent – und sogar magnetisch.