Тази футуристична материя може да предефинира носими технологии

За период от приблизително век и половина, от средата на 1800 г. до края на 1900 г., шивашката индустрия е най-голямата производствена индустрия в Ню Йорк. Ню Йорк произвежда повече дрехи от където и да е другаде по света и повече нюйоркчани работят в него, отколкото във всяка друга професия.

Прескочете напред към днешния ден и на 10 мили от квартала за облекла, в стара сграда на Navy Yard в Бруклин — сега оборудван като модерен стартъп център с растения в саксии, стаи за почивка и цветни шезлонги — компания Наречен Nextiles се опитва да даде тласък на следващата фаза на иновациите в тъканите и шиенето. И докато дрехите, произведени в областта на облеклото, обещават да накарат собствениците си да изглеждат умни, Nextiles е така изрязване на посредника чрез използване на някои впечатляващи, авангардни технологии, които правят самите дрехи умен.

„Нашите материали са основно базирани на тъкани“, каза Джордж Сън, главен изпълнителен директор и съосновател на Nextiles, пред Digital Trends. „Все още използваме полиестер, все още използваме найлон, все още можем да използваме памук и кожа, но ги правим проводими. Когато нещата са проводими, те очевидно провеждат електричество – а с електричеството вие сте в измерението на електротехниката и хардуера, нали? След като имате електрони, които се движат наоколо и сте в това пространство, можете да се възползвате от всички тези уникални принципи: съпротивление, капацитет, индуктори, транзистори и т.н. Това, което сме склонни да кажем, е, че създаваме полупроводим материал под формата на плат.

Nextiles е основана през 2018 г. Подкрепена от Националната научна фондация (NSF), неговата патентована - и, да, переща се в машина - интелигентна тъкан с усъвършенстваната сензорна технология е проектирана да улавя реално биометрични и биомеханични данни, предавани чрез Bluetooth време. Тъканите, които произвежда, са покрити с проводим материал като неръждаема стомана, който им позволява да събират и предават данни.

Вплитането на тези отделни влакна в това, което Sun нарича „магистрална система от проводими нишки“, отваря нови възможности за събиране на детайлни данни, включващи човешкото тяло. В момента той е насочен към спортисти, но един ден може да помогне да направим всички наши дрехи по-интелигентни. Искали ли сте някога вашият спандекс да ви говори? Това е вашият щастлив ден.

Технология, ориентирана към човека

Носимите устройства са широка категория, когато става въпрос за компютри. Отнася се за компютърна технология, която е преносима и носим с нас, където и да отидем, обратната страна на мейнфрейма с размерите на стая от миналото или настолния компютър. А смартфон може, в най-широкия смисъл, да се счита за носимо (особено когато е завързано за ръката на бегач). Слушалките със сигурност са носими или, както понякога ги наричат, „чуваеми.” Смарт часовникът е носимо устройство. Така, вероятно, са умни импланти. Смарт очила брои също.

Всеки от тях функционира по различен начин и изисква или ще изисква много различни потребителски интерфейси и изживявания, за да реализира истинския си потенциал. Това, което ги свързва - освен по-малкия им размер - е как се вписват в гуруто на потребителското изживяване Дон Норман би нарекъл технология, ориентирана към човека. Това е технология, която избледнява, ненатрапчиво, на заден план, събира данни и предоставя поддръжка, без да изисква от нас изрично да се фокусираме върху самата технология.

Изделията за носене трябва да са технология, прикрепена към тялото, която въпреки това не ни предупреждава постоянно за присъствието си като технология. Както Манфред Клайнс и Нейтън Клайн, двамата изследователи, които въвеждат термина „киборг“ през 1960 г., описаха концепцията си на хибрид човек-машина, това е „екзогенно разширен организационен комплекс, функциониращ като интегрирана хомеостатична система несъзнателно” (курсивът е добавен).

Идеята за интелигентни материали започва да набира скорост през 60-те години на миналия век с всичко - от материали с памет на формата и полимерни гелове до фотохромни лещи, които карат очилата да потъмняват на слънчева светлина. Всички те включват материали, които са способни да усещат стимули от околната среда и да се адаптират към тях по някакъв начин, въпреки че не се държат по активен начин, на който бихме приписали истински интелигентност.

Различен вид носене

Въпреки това, едва когато наближихме края на 20-ти век, изследователите започнаха сериозно да проучете вграждането на електроника в тъкани и други елементи на облеклото, за да им дадете усещане от следващо поколение потенциал. Днес пазарът на свързани устройства за носене е сравнително зрял. Според един скорошен доклад, глобалният обем на доставките на интелигентни носими устройства възлиза на 266,3 милиона единици през 2020 г., приблизително еквивалентно на общото население на Индонезия.

Но Sun не обича да сравнява умното облекло със съществуващите носими устройства. „[Хората гледат днешните смарт часовници и] имат тази референтна рамка“, каза той. „Те винаги питат, като „О, може ли да изчисли калориите ми? Може ли да измерва съдържанието на пот?“ И отговорът е, че може да направи много повече от това. Опитваме се да измерим биомеханичното движение; всъщност можем да измерим ъглите, въртящия момент, напрежението.

Идеята да можеш да уловиш всеки аспект на човешкото тяло в движение е потенциално трансформираща. Помислете за спортно облекло, което може да ви каже дали хвърляте правилно терена или вдигате тежест правилно, или фитнес зала риза, която ще ви уведоми дали трябва да се натоварва повече в определен момент, което показва успешен мускул растеж. Като постави сензори на гърба на риза като прешлени, Sun каза, че е възможно да се измери извивката на гръбначния стълб на носещия. Чрез позиционирането им на гърдите може да бъде възможно да се измери дишането. Такива носими устройства обещават да променят играта, когато става въпрос за предотвратяване на наранявания и подобряване на техниката.

„Можем да измерваме неща като разтягане; можем да измерваме неща като огъване; можем да измерваме неща като налягането“, каза той. „И с това … всъщност можем да създадем изчисления на по-висок слой. Ако измервате разстояния и разстояние като функция на времето или разстояние като функция на радиани, можете да получите неща като ъглова скорост, въртящ момент и напрежение. Това са единиците, които са най-интересни за нашите клиенти.”

Мекият старт

Sun се заинтересува от областта на интелигентните материали, след като работи в изследователска лаборатория на MIT, която си партнира с компанията за спортно облекло Puma, за да произвежда високотехнологични обувки. Той каза, че първоначално е смятал, че тази технология ще бъде най-полезна за физиотерапевтите (неговият сестра е една), но бързо се убеди, че тази технология е най-подходяща за лека атлетика пазар.

Първите продукти на Nextiles включват ръкав за ръка и коляно, който може да се използва за установяване на механични промени от различни точки на тялото. Sun, достатъчно подходящо, описва пускането им това лято като „меко стартиране“. „Ще пуснем няколко от нашите бета продукти за някои от тези спортисти от висок клас“, каза той.

Понастоящем той отбеляза, че има само 10 от продукта на компанията, които „плават по света в момента“ в алфа тестване, но до по-късно тази година той се надява този брой да достигне хиляди.

Междувременно Nextiles продължава търсенето на „нови сензорни модалности“, включително – но не само – ЕКГ, ЕЕГ и ЕМГ. (Това е сърдечната честота, мозъчната дейност и здравето на мускулите.) В дългосрочен план той разглежда възможността за вид биометрични данни за проследяване на здравето, които в момента се събират с помощта на интелигентни часовници и други устройства, но разширени, за да обхванат цялото тяло. Освен за уелнес, носимите интелигентни тъкани могат да се използват и за взаимодействие със света около нас, което води до по-безпроблемно взаимодействие с нашата среда.

Nextiles също не се задоволява да остане в пространството за носими устройства. Той прави интелигентни тъкани и, макар че тъканите са синоним на облекло, те не се ограничават до него. Както Sun каза: „Шиенето е наистина навсякъде. Има го в килимите, има го във вашите превозни средства, има го в [самолети]. Навсякъде, където има нужда от мека повърхност, имате тъкани.“

Представете си, предложи той, чаршаф, който събира данни за това как спите, или килими, които събират информация за това как материалът се променя с времето, докато хората минават по него. Част от това може да се отнася за пасивно събиране на данни, което може да позволи на производителите да събират информация за употребата в реалния свят, по същия начин издателите на книги в ерата на Kindle могат да видят как една електронна книга се чете (или не се чете), след като клиентът я е закупил. По-интригуващото е, че може да бъде свързано с някаква форма на задействане, като например легло, което става по-твърдо или по-меко в зависимост от вашите модели на сън.

Претъпкано пространство

Nextiles не е единственото предприятие, което работи в областта на интелигентните носими устройства. Изследователи, работещи в университети, създадоха интригуващи прототипи, като например плат, който може да превърне дрехите в носими дисплеи и различни усилия за създаване на материали за отопление и охлаждане, които биха могли да гарантират, че хората се поддържат при оптимални температури, където и да отидат. След това има стартиращи компании като базираната в Монреал Хексоскин, която е разработила интелигентно облекло, натоварено със сензори, за събиране на „непрекъснати сърдечни, белодробни данни, данни за дейността и съня“ и Катапулт, което прави a устройство с размер на бийпър носени от някои отбори на НБА за измерване на движението и физическото натоварване.

Технологични гиганти като Apple имат патенти в тази област, въпреки че все още не са обявили или изпратили нищо. Големият кит в този океан изглежда е Google, който обяви своя Проект Жакард инициатива на своята конференция Google I/O за 2015 г. Наименуван на иновативния тъкачен стан Jacquard, управляван от перфокарти от 1801 г., Project Jacquard се ръководи от Групата за напреднали технологии и проекти на гиганта за търсене и посветена на разработването на чувствителни на допир плат.

Свързана сделка с Levi Strauss & Co. доведе до интелигентно яке, което беше много обещаващо за научна фантастика, но малко за незабавна полезност. Други творения на Project Jacquard (раница! Сензор за обувки!) също бяха пуснати, въпреки че никой досега не е получил голям успех.

Това, което подчертава работата на Google в тази област, е, че все още е рано за интелигентно облекло. Project Jacquard се стреми към ниско висящи плодове: „Пропуснете песен, като плъзнете ръкава си“, отбелязва той на уебсайта си. „Направете снимка, като потупате презрамката. Получавайте напомняне за телефона, който сте оставили, с мигане на светлина или хаптично бръмчене на маншета ви.“ Това са забавни трикове, но със сигурност не трансформиращи. Те са, както се казва, по-скоро еволюционни, отколкото революционни.

Началото на дълго пътуване

Въпросът е дали Nextiles ще успее не просто да оцелее, но и да процъфтява в лицето на нарастващия интерес към тази област. Колкото и вълнуващ да е пътят несъмнено, той също се чувства като начало на дълго пътуване.

„Имаме достатъчно огнева мощ, за да работим през следващата година, и непрекъснато увеличавахме екипа“, каза Сън. „Ние всъщност вече имаме плащащи клиенти, от които генерираме приходи. Това всъщност поддържа по-голямата част от нашата научноизследователска и развойна дейност. Освен това кандидатстваме за безвъзмездни средства. Знаем, че има потенциал за приложение в здравеопазването и медицината, така че неща като [Националната научна фондация] или подобни агенции, също кандидатстваме за безвъзмездни средства. Има много пътища, където или получаваме пари, или правим пари.

Фокусирането върху атлетичния пазар като начало е хитър ход. Не само, че високоефективните спортисти имат повече полза от данните и вероятно ще похарчат повече, за да ги получат, но има също има няколко по-добри начина за продажба на нов продукт на обществеността от това той да бъде носен от топ фигури в света на спорт.

Ако Nextiles успее да реализира амбициите си, може просто да има предпоставки за много обещаващ бизнес. И кой знае? По този начин може завинаги да прогони представата ни за Стар Треккомбинезони в стил - или кошмарни доспехи в стил Дарт Вейдър и Робокоп като най-доброто облекло в научната фантастика.

Препоръки на редакторите

• Най-добрите смарт часовници и носими устройства на CES 2023
• Революцията на носимите технологии няма да изглежда като Apple Watch