От смарт-очков до смарт-часов и фитнес-трекеров вычислительные устройства становятся все меньше и мобильнее, что позволяет постоянно носить их с собой.
Общим для этих примеров является то, что они представляют собой автономные устройства, которые вы надеваете как украшения — аксессуары ко всему, что вы носите. Однако это может скоро измениться: носимые устройства находятся на пороге перехода, когда ваша одежда сама станет мобильным вычислительным устройством.
Один из подходов к такой «умной одежде» основан на датчиках и других устройствах, вплетенных в одежду, вроде того, как вы можете продеть шнур наушников через петли. Это подход канадской компании Hexoskin, чья рубашка предназначена для мониторинга физиологических функций, таких как дыхание и сердцебиение. По словам Марка Пакуина, вице-президента Hexoskin по стратегическому развитию, «мы встраиваем сердечные посеребренные электроды и плетизмографические датчики дыхательной индуктивности в форм-фактор, который выглядит как футболка». Рубашка со встроенным датчиком работает с отдельным записывающим устройством, которое подает питание и отправляет данные на персональные компьютеры или мобильные телефоны [1].
«В этой области определенно наблюдается возрождение интереса и активности, сосредоточенной на новых материалах для электронных волокон и тканей», — говорит Джон Хо, доцент Института медицинских инноваций и технологий Национального университета Сингапура. «Это контрастирует с работой предыдущих десятилетий, в которой основное внимание уделялось интеграции существующих электронных модулей с одеждой».
В наши дни несколько производителей производят электронный текстиль. Bally Ribbon Mills, например, смешивает тонкие металлические нити или нити материала с металлическим покрытием с нитями пряжи или скручивает обычное волокно, а затем пропитывает его металлическим порошком.
Такой текстиль является основой для работ Хо. «В нашей работе мы используем имеющиеся в продаже проводящие ткани, в состав которых входят проводящие металлы, такие как никель, золото, углерод или нержавеющая сталь», — говорит Хо. Они вырезают ткани в определенные формы и применяют их к другим тканям. «Обычные материалы подложки включают хлопок, полиэстер или нейлон», — говорит он.
Наложенные друг на друга кусочки электронного текстиля создают «беспроводную сеть датчиков тела» — сеть Wi-Fi, плотно окружающую тело пользователя. Ограниченный характер сети означает, что носимая электроника будет потреблять меньше энергии и сможет обнаруживать более слабые сигналы [2].
С другой стороны, группа Мартинеса в Purdue работает над созданием электронного текстиля. «Токопроводящие нити могут неплохо проводить электричество, но на самом деле их довольно сложно встраивать в швейные машины», — говорит Мартинес, доцент Школы промышленной инженерии и Школы биомедицинской инженерии Уэлдона в Университете Пердью. «Мы хотели создать токопроводящую нить, совместимую с существующими вышивальными системами. Мы разработали новую текстильную нить из шелка, армированного углеродным материалом, обладающего высокой электропроводностью».
Углеродный материал образуется в результате сжигания раковин морепродуктов, в результате чего образуется пыль, которую Мартинес сравнивает с тонером для лазерных принтеров. Эта пыль смешивается с протеином шелка, напоминающим яичный белок. «Он очень хорошо смешивается, — говорит Мартинес, — и, если его тщательно высушить, из него можно вытянуть провода, которые мы используем в качестве токопроводящих нитей».
Новое волокно предлагает несколько преимуществ. «Это сводит к минимуму трение в вышивальных системах и облегчает вышивание на более высокой скорости», — говорит Мартинес. Нить также может быть покрыта гидрофобными молекулами, чтобы ее можно было стирать. Наконец, схемы, сделанные с помощью вышивальной нити, могут собирать статическое электричество, возникающее при трении текстиля. «Они могут питать электронику в ткани и не требуют внешнего источника энергии — достаточно просто надеть одежду».
У «умной одежды» есть как минимум две важные особенности. Во-первых, оно будет использовать тот факт, что ткань покрывает большую часть тела — это очень важно, чтобы отличаться от существующих носимых устройств. Во-вторых, оно будет целевые приложения, в которых стандартизированная одежда приемлема с культурной точки зрения. Примеры включают спортивную одежду, больничные халаты и военную форму.
Мартинес согласен с этой оценкой. «Я считаю, что рынок в первую очередь будет ориентироваться на спортсменов и людей, которые хотят следить за своими спортивными результатами. Вы хотите, чтобы часть населения была готова платить дополнительно, потому что все ваши прототипы будут дороже, чем обычные вещи». По его словам, эта премия для первых пользователей также сделает электронный текстиль более подходящим для одежды, которая, как ожидается, прослужит долго и не выйдет из моды.
Следующим шагом, который он видит после такой неизменной моды, будут такие вещи, как пальто и куртки, где мода присутствует, но в относительно медленном цикле. «Футболки и подобные вещи, вероятно, будут последней территорией, которую нужно завоевать».
Помимо всего этого, Мартинес также рассматривает возможность умной одежды на основе электронного текстиля обеспечивать обратную связь или помощь пользователю, как это делают брюки Nadi X. «Одна из вещей, над которой мы работаем, — это разработка пригодных для носков тканей, способных излучать частоты, отпугивающие комаров. Это очень хороший способ преобразования энергии, которая иначе рассеивается в виде тепла, в повседневной жизни» [3].
Библиографический список
- Анастасия Баринова. Ткань нового поколения взаимодействует с гаджетами без батареек // National Geographic Россия. 2021. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://nat-geo.ru/science/tech/tkan-novogo-pokoleniya-vzaimodejstvuet-s-gadzhetami-bez-batareek/ (дата обращения 23.03.2022)
- Мэтт Миллс. Умная одежда, которая работает с Wi-Fi и контролирует наше здоровье //ITIGIC 2021. — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://itigic.com/ru/smart-clothes-that-work-with-wifi-and-monitor-our-health/ (дата обращения 22.03.2022)
- Barrayar. Умная одежда сегодня: обнимет, подскажет, обогреет// Hubr. — 2020. — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://habr.com/ru/company/vk/blog/527500/ (дата обращения 22.03.2022)
Количество просмотров публикации: Please wait