reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Pixabay Przemysł elektroniczny | 17 sierpnia 2020

Inteligentne ubrania powinny być wygodne do noszenia

Zaprojektować odzież z wbudowanym rozwiązaniami komunikacyjnymi to jedno, ale trzeba jeszcze zadbać o to, by w dotyku i funkcjonalności nie różniła się ona niczym od zwykłych ubrań. Uczestnicy projektu GFSMART sprawiają, że cel ten staje się nieco bliższy.

Terminem „inteligentne tkaniny” określa się materiały, przeznaczone często do noszenia na ciele, które mają wbudowane rozwiązania komunikacyjne i w związku z tym oferują określone funkcje. Technologie te – od urządzeń opartych na czujnikach po elementy interfejsu użytkownika – pozwalają na niemal dosłowne połączenie technologii z ciałem.
Uczestnicy projektu GFSMART wykorzystują anteny bazujące na grafenie i tradycyjne techniki włókiennicze.
Cała trudność polega jednak na tak subtelnym zintegrowaniu technologii z ubiorem, by pozostał on wygodny. Z tego powodu elektroniczne komponenty muszą być lekkie, niewielkie, elastyczne i nie rzucać się w oczy. Celem projektu GFSMART, który jest wspierany w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie” i realizowany przez uczelnię Royal College of Art (RCA) w Londynie, było wyprodukowanie za pomocą tradycyjnych metod włókienniczych anten z grafenu, które można by użyć w inteligentnych tkaninach. Gdy udało się to osiągnąć, zespół zrealizował swój pomysł, projektując próbki inteligentnego materiału. Tkaniny opracowano z uwzględnieniem potrzeb czuciowych i wygody osób cierpiących na demencję i chorobę Alzheimera. Oprócz tego przedstawiono również propozycję prototypu. – Współpracowaliśmy z pacjentami chorymi na demencję i ich opiekunami, a także z ekspertami w dziedzinie wzornictwa użytkowego z RCA. Uwzględniając opinie użytkowników końcowych, opracowaliśmy rozwiązania technologiczne przeznaczone do noszenia na ciele i charakteryzujące się odpowiednimi właściwościami. Szczególne znaczenie miało to, by były one przyjemne w dotyku i trwałe oraz nadawały się do prania – mówi Elif Ozden-Yenigun, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie”. Anteny materiałowe z grafenu Zespół projektu GFSMART chciał stworzyć nadający się do noszenia na ciele interfejs do obsługi internetu rzeczy, koncentrując się przy tym na jednym kluczowym dla komunikacji bezprzewodowej elemencie, a mianowicie antenach. W pierwszej kolejności uczestnicy projektu musieli znaleźć alternatywę dla sztywnych, ograniczających swobodę ruchu i często toksycznych rozwiązań stosowanych w technologiach ubieralnych, które przyczyniają się do rosnącej liczby e-śmieci. Zespół zaczął przyglądać się grafenowi. – Grafen wydawał się obiecujący jako tworzywo do produkcji anten na potrzeby technologii ubieralnych, ponieważ w przeciwieństwie do metali nie jest ciężki i charakteryzuje się elastycznością i wysoką trwałością, a do tego trudno go zniszczyć w praniu. Stosunkowo łatwo można też zwiększyć skalę jego produkcji na potrzeby wyrobów tekstylnych – wyjaśnia Ozden-Yenigun. Korzystając z grafenu w różnych formach, takich jak tusz, powłoki i włókna, oraz manekinów, zespół zaprojektował i przetestował różne układy grafenowe, by znaleźć konfiguracje, które zmaksymalizują zasięg anteny. Testy pomogły ponadto zespołowi lepiej zrozumieć wpływ zginania i bliskości ludzkiego ciała na ogólną sprawność anteny. W efekcie powstała antena z grafenu, która ma szeroki zakres częstotliwości od 3 GHz do 9 GHz i stanowi obiecujące rozwiązanie w zakresie wydajnego i szybkiego przesyłania danych. Konstrukcję anteny można modyfikować stosownie do różnych protokołów komunikacji oraz charakteru i tekstury materiału. By zapewnić użytkownikowi większą wygodę, zespół wyeliminował również warstwy metalowe i sztywne komponenty stosowane w tradycyjnych antenach. Internet rzeczy Tkaniny mogą otworzyć nową erę internetu rzeczy, ponieważ dają noszącemu je użytkownikowi łatwiejszy dostęp do różnych urządzeń inteligentnych w domu i w pracy. Niezwykle ważne jest to, że mogłyby one pełnić różne funkcje związane ze zdrowiem i bezpieczeństwem, szczególnie w wypadku osób narażonych na różne zagrożenia. Systemy pozycjonowania mogłyby na przykład ułatwić monitorowanie osób starszych, młodszych i z niepełnosprawnościami, usprawniając w ten sposób usługi realizowane w środowiskach wewnętrznych, zewnętrznych, podczas transportu oraz w przestrzeni publicznej. W czasach COVID-19 takie systemy mogłyby pomóc w anonimowym śledzeniu osób, którą są zagrożone zakażeniem się wirusem i mogą go rozprzestrzeniać. – Udało nam się uzyskać materiałowy interfejs komunikacyjny, nie zmniejszając przy tym komfortu użytkowania tkaniny. Nasze badania w dziedzinie materiałoznawstwa, elektroniki i projektowania tkanin otwierają nowe możliwości zrównoważonego rozwoju branży tkanin niestandardowych w skomunikowanym świecie – dodaje Ozden-Yenigun. Zespół poszukuje teraz środków, by przetestować te zaawansowane technologicznie tkaniny na użytkownikach. W pierwszej kolejności uczestnicy rozwiążą jednak niektóre z problemów związanych z komunikacją, zwłaszcza te dotyczące bezpieczeństwa danych. Źródło: CORDIS
reklama
reklama
September 21 2020 11:08 V18.10.12-1