Умный текстиль

1. Определение

Умный текстиль – ткань, обладающая бесшовной интеграцией с электронными элементами, такими как микроконтроллеры, датчики и провода.  

Используется для изготовления одежды, контролирующей множество функций тела в реальном времени, деталей интерьера, обивки мебели и т.д.

2. История создания и развития

Идея сделать интерактивную одежду возникла давно. Еще в 1985 году был создан свитер из оптических волокон, на который проецировались фрагменты анимационных роликов. С тех пор начались работы по усовершенствованию качества материалов, способов их обработки и т.д. В 2012 году на конференции «Textile and Colorists» в Австралии было представлено платье, способное менять цвет по команде смартфона.

История развития «умного» текстиля началась с датчиков, прикрепленных к одежде и использования проводящих материалов. Сейчас этот метод до сих пор используется некоторыми производителями одежды, например, Nike, Adidas. Следующим этапом развития была возможность встраивания датчиков в одежду. Так, например, рубашка CuteCircuit позволяет передавать и получать электронные объятия через датчики, встроенные в ткань. В настоящее время ведутся исследования и работы по уменьшению размеров датчиков, чтобы помещать их непосредственно в нити, из которых будет сделана ткань.

3. Технические характеристики

Умный текстиль может быть изготовлен из различных материалов: полиэстер, нейлон, хлопок, кевлар (высокопрочное волокно). Сейчас все большее внимание уделяется тканям, позволяющим проводить электричество, для этого совместно с текстильными волокнами используют металлические. Однако металлы и классические полупроводники являются жесткими материалами, что ограничивает некоторые возможности во время носки одежды из таких изделий. Сейчас активно ведутся исследования по разработке и созданию транзисторов из текстильных волокон, чтобы полностью исключить металл.

Для снятия показаний, передачи данных в умном текстиле используются различные сенсоры, микроконтроллеры, датчики температуры, давления, нагревательные элементы, кнопки и др. Все данные отправляются на головное устройство, чаще всего смартфон или умную носимую электронику путем использования технологий LPWAN.

Для изменения цвета в ткань встраиваются миниатюрные светодиоды, которые приводятся в действие командой с различных карманных устройств: смартфона, умных часов, планшета, или же внешних факторов таких как: температура окружающей среды, вибрации, звуковые сигналы и т.д.

При длительном использовании ткани, ее необходимо стирать, при этом не повредив электронику. Чтобы решить данную проблему, датчики помещают в специализированный силиконовый гель. 

4. Кейсы применения

Для наружного лечения кожных заболеваний (например, экземы): крошечные капсулы с лекарством, встроенные в ткань, из которой сшита одежда, могут противодействовать росту различных кожных заболеваний. Пошив одежды для рабочих, позволяющей контролировать уровень воздействия вредных факторов при рабочем процессе и выступать в роли так называемого паспорта работника на протяжении всей его карьеры. 

Также возможен мониторинг за усталостью человека, например, водителя транспортного средства, летчика и т.д. Одежда для спортсменов, следящая за их показателями здоровья: сердечным ритмом, температурой, определяющая скорость их перемещения и их местоположение в текущий момент.

5. Полезные ссылки

Полезные ссылки: 

  1. https://www.digitaltrends.com/features/dt10-today-we-carry-technology-tomorrow-well-wear-it/
  2. https://newsroom.cisco.com/feature-content?articleId=1644611
  3. https://www.amazon.com/Electronic-Textiles-Wearable-Technology-Publishing/dp/0081002017

Читайте также