Smart Shoe

Ausgangslage & Projektbeschreibung

Es besteht seit langem eine Nachfrage nach Schuhen, die sowohl funktional als auch komfortabel sind. Ein Schuh gilt als atmungsaktiv, wenn Feuchtigkeit und Schweiß nach außen transportiert werden und Luft von außen in den Schuh gelangt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von adaptiven, smarten Schuhen mit textiltechnisch integrierten Formgedächtnispolymeren für die Wärme- und Feuchteregulation.

Eine Temperatur zwischen 27°C und 36°C im Schuh wird als behaglich empfunden. Schuhe aus Leder weisen eine hohe Feuchtekapazität und eine begrenzte Feuchteleitfähigkeit auf. Schuhe mit Membran-Strukturen unterstützen über passive Pumpeffekte die Ventilation im Schuh, stellen aber eine zusätzliche Barriere für den Flüssigkeitstransport dar. Dies führt zu einem unangenehmen Tragegefühl und kann die Hautgesundheit beeinträchtigen. Ein aussichtsreicher Ansatz sind adaptive Schuhe zur Erhöhung des Tragekomforts von Schuhen. Sich selbst öffnende Poren bieten sich an als Antwort auf Änderungen von Klimaparametern ohne externe Aktoren und Sensoren, wodurch Wärmeaustausch und Luftzirkulation in Echtzeit schnell ermöglicht werden. Solche aktiven Systeme können interaktiv mit der Umgebung interagieren und damit das Mikroklima im Schuh gezielt und schnell regulieren. Formgedächtnispolymere (FGP) sind besonders geeignet, da sie auf einen äußeren Reiz (z. B. Temperatur) reagieren und ihre Form ändern können. Mit der gezielten Integration von FGP-Garnen in Gestricke sollen Schuhkonstruktionen geschaffen werden, die bei Erhöhung der Temperatur Poren öffnen und so den Wärme- und Feuchteaustausch ermöglichen. Die Demonstration der Funktionsweise, Aufbereitung der ermittelten Gesetzmäßigkeiten sowie Bereitstellung von Handlungsanweisungen für KMU dient dem weiteren Transfer in die Wirtschaft. Smarte Konstruktionen werden generell zunehmend im Markt nachgefragt, insbesondere in medizinischen und sportlichen Anwendungen oder Smart Wearables. Hier besteht ein sehr hohes Wachstumspotential auch für die KMU der deutschen Schuhbranche und verwandter Branchen (Textil/ Leder, Kunststoff) sich mit innovativen Lösungen zu platzieren.