Умные ткани и интеллектуальный текстиль - материалы, в состав которых входят хитрые молекулы или умная электроника - процветают, и европейские исследовательские усилия решают некоторые из самых сложных проблем отрасли.
Одежда, которая следит за вашим сердцем, измеряет химический состав жидкостей вашего тела или следит за вами и окружающей средой, обещает произвести революцию в здравоохранении и реагировании на чрезвычайные ситуации, но она также представляет собой сложную исследовательскую задачу.
Умный текстиль должен быть удобным, его технология должна быть ненавязчивой, он должен выдерживать сложные и изменчивые условия и, особенно для медицинских и экстренных случаев, он должен быть абсолютно надежным.
Все это непростые задачи, но их необходимо преодолеть, чтобы реализовать значительные преимущества и прибыльный рыночный потенциал умного текстиля и интеллектуальных тканей (SFIT). Предполагается, что рынок стоит более 300 миллионов евро, а текущие темпы роста составляют около 20% в год.
Мода 2.0
Европа не замедлила заметить потенциал Fashion 2.0, многие проекты финансируются ЕС для разработки новых приложений и инновационных решений старых проблем. ЕС даже создал исследовательский кластер для этого сектора.
«Мы сформировали кластер SFIT, потому что существует много европейских проектов, исследующих новые типы умной ткани», - объясняет Жан Лупрано, координатор кластера SFIT. «Мы хотели поделиться опытом и найти способ не изобретать велосипед. Часто работа одного проекта могла помочь другому, даже если они работали в разных областях».
«Многие из основных целей одинаковы, например, подключение, удобство ношения и обеспечение того, чтобы ткань была принята пользователями».
Кластер добился замечательного перекрестного опыления между проектами. «Например, текстильный электрод, используемый в We althy, был распространен на три других проекта: MyHeart, Proetex и Biotex. Например, в Biotex мы не собирались снова разрабатывать сухой текстильный электрод, поэтому помощь была бонусом».
Кластер SFIT в настоящее время объединяет проекты Context, Proetex, Sweet, Stella, Ofseth, Biotex и Clevertex. Уроки были взяты у We althy, которая закончила разработку интеллектуальных систем для мониторинга здоровья до запуска кластера, и у MyHeart, разработавшей текстильный датчик для непрерывного мониторинга сердца.
DisasterWear, одежда для экстренных случаев
Проект Контекст SFIT (см. статьи по теме) стремился разработать бесконтактные датчики для предотвращения болей в пояснице и синдрома повторяющихся напряжений.
Proetex (см. статьи по теме) нацелена на спасателей, таких как пожарные, и разрабатывает систему для наблюдения за пользователем и внешней средой.
Sweet Project разрабатывает растяжимую и моющуюся электронику для встраивания в текстиль, чтобы умная одежда могла выдерживать ежедневную стирку, износ.
Проект Stella разрабатывает растягиваемую электронику для применения на больших площадях. В настоящее время на рынке нет растягиваемой электроники, но она может найти широкое применение, в частности, для мониторинга состояния здоровья. Команда надеется разработать проводящие подложки внутри самой ткани, что позволит датчикам двигаться вместе с телом.
Оптические волокна также предлагают многообещающие возможности для создания новой умной одежды из-за их потенциальной гибкости и способности использовать свет как в качестве носителя информации, так и в качестве сенсора. Команда проекта Ofseth (см. нашу статью) нацелена на приложения в оксиметрии - умном неинвазивном способе измерения содержания кислорода в крови
В условиях больницы к пальцу пациента прикрепляют клипсу, измеряющую соотношение поглощения красного и инфракрасного света, прошедшего через палец пациента, которое варьируется в зависимости от состояния богатой кислородом ярко-красной крови и бедная кислородом темно-красная кровь. Исследователи Ofseth надеются воспроизвести эту меру в одежде (без зажима для пальцев, обычно используемого в больницах), поместив оптические волокна на шею умной одежды.
В смежной области здравоохранения проект Mermoth работал над интеграцией интеллектуальных датчиков, передовых методов обработки сигналов и новых телекоммуникационных систем на текстильной платформе.
Мокрая электроника
Проект Biotex рассматривает химический мониторинг текстиля, новый рубеж в развивающейся области умного текстиля. Большинство умных тканей хотят оставаться сухими, но Biotex надеется разработать датчики, которые также могут измерять жидкости организма, такие как пот. Если они добьются успеха, это откроет совершенно новые области для интеллектуальных приложений.
«Сейчас мы рассматриваем спортивные приложения, потому что медицинские приложения очень сложно вывести на рынок и требуют огромных усилий по проверке для обеспечения надежности в медицинских условиях», - объясняет Лупрано.
Система Biotex предназначена для измерения электропроводности, уровня электролитов, температуры и pH пота пользователей - все это чрезвычайно полезные показатели для занятий спортом. Проект также направлен на мониторинг заживления ран путем помещения биосенсоров в контакт с экссудатом, присутствующим в ранах.
Clevertex рассматривает ситуацию в целом в своих усилиях по разработке стратегического «генерального плана» по преобразованию к 2015 году традиционного сектора текстиля и одежды в промышленный сектор, основанный на знаниях.
Проекты в кластере SFIT означают двойную выгоду для европейского сектора умной одежды. Приложения полезны сами по себе, а технические решения, разработанные в каждом проекте, пойдут на пользу комплексу систем умной одежды.
Кластер SFIT и связанные с ним проекты получили финансирование от Рамочной программы Европейского Союза для исследований.
Это первая часть октябрьской специальной статьи, состоящей из трех частей, посвященной умным тканям.