Dieser futuristische Stoff könnte tragbare Technologie neu definieren

Etwa anderthalb Jahrhunderte lang, von der Mitte des 19. Jahrhunderts bis zum Ende des 20. Jahrhunderts, war die Bekleidungsindustrie New Yorks größte Fertigungsindustrie. In New York wurden mehr Kleidungsstücke hergestellt als irgendwo sonst auf der Welt, und dort arbeiteten mehr New Yorker als in jedem anderen Beruf.

Machen Sie einen Sprung in die Gegenwart, 10 Meilen vom Bekleidungsviertel entfernt, in einem alten Navy Yard-Gebäude in Brooklyn – jetzt ausgestattet als trendiger Startup-Hub mit Topfpflanzen, Breakout-Räumen und bunten Liegestühlen – ein Unternehmen angerufen Nextiles versucht, die nächste Innovationsphase im Stoff- und Nähbereich voranzutreiben. Und während die im Bekleidungsviertel hergestellten Kleidungsstücke ihren Besitzern ein schickes Aussehen versprachen, ist Nextiles das auch Durch den Einsatz einer beeindruckenden, hochmodernen Technologie, die die Kleidung selbst herstellt, wird der Zwischenhändler eingespart schlau.

„Unsere Materialien basieren im Wesentlichen auf Stoffen“, sagte George Sun, CEO und Mitbegründer von Nextiles, gegenüber Digital Trends. „Wir verwenden immer noch Polyester, wir verwenden immer noch Nylon, wir können immer noch Baumwolle und Leder verwenden, aber wir machen sie leitfähig. Wenn Dinge leitend sind, leiten sie offensichtlich Elektrizität – und mit Elektrizität befinden Sie sich in der Dimension der Elektrotechnik und Hardware, oder? Sobald sich Elektronen bewegen und Sie sich in diesem Raum befinden, können Sie von all diesen einzigartigen Prinzipien profitieren: Widerstand, Kapazität, Induktivitäten, Transistoren und so weiter. Wir neigen dazu zu sagen, dass wir ein halbleitendes Material in Stoffform schaffen.“

Nextiles wurde 2018 gegründet. Unterstützt von der National Science Foundation (NSF), seinem patentierten – und, ja, maschinenwaschbaren – intelligenten Stoff mit Die fortschrittliche Sensortechnologie ist darauf ausgelegt, biometrische und biomechanische Daten, die über Bluetooth gestreamt werden, in Echtzeit zu erfassen Zeit. Die von ihm hergestellten Stoffe sind mit leitfähigem Material wie Edelstahl beschichtet, das es ihnen ermöglicht, Daten zu sammeln und zu übertragen.

Das Verweben dieser einzelnen Fasern zu dem, was Sun als „Autobahnsystem aus leitfähigen Fäden“ bezeichnet, eröffnet neue Möglichkeiten für die granulare Datenerfassung unter Einbeziehung des menschlichen Körpers. Derzeit ist es auf Sportler ausgerichtet, aber eines Tages könnte es dazu beitragen, alle unsere Kleidungsstücke intelligenter zu machen. Wollten Sie schon immer, dass Ihr Spandex mit Ihnen spricht? Es ist Ihr Glückstag.

Technologie, die den Menschen in den Mittelpunkt stellt

Wearables sind eine weit gefasste Kategorie, wenn es um Computer geht. Es bezieht sich auf ein Stück Computertechnologie, das tragbar ist und überallhin mitgenommen werden kann, die Kehrseite des raumgroßen Großrechners von einst oder des Desktop-Computers. A Smartphone Könnte im weitesten Sinne als tragbar betrachtet werden (insbesondere, wenn es am Arm eines Läufers befestigt ist). Ohrhörer sind sicherlich Wearables oder, wie sie manchmal genannt werden, „Hearables.“ Eine Smartwatch ist ein Wearable. Das ist möglicherweise der Fall Intelligente Implantate. Intelligente Brille zähle auch.

Jede davon funktioniert anders und erfordert oder wird sehr unterschiedliche Benutzeroberflächen und Erfahrungen erfordern, um ihr wahres Potenzial auszuschöpfen. Was sie verbindet – abgesehen von ihrer geringeren Größe – ist, wie sie in den User-Experience-Guru passen Don Norman würde man als menschzentrierte Technologie bezeichnen. Hierbei handelt es sich um eine Technologie, die unauffällig in den Hintergrund tritt, Daten sammelt und Support leistet, ohne dass wir uns explizit auf die Technologie selbst konzentrieren müssen.

Bei Wearables muss es sich um am Körper befestigte Technologie handeln, die uns jedoch nicht ständig auf ihre Präsenz als Technologie aufmerksam macht. Manfred Clynes und Nathan Kline, die beiden Forscher, die 1960 den Begriff „Cyborg“ prägten, beschrieb ihr Konzept Bei einem Mensch-Maschine-Hybrid handelt es sich um einen „exogen erweiterten Organisationskomplex, der als integriertes homöostatisches System funktioniert“. unbewusst" (Betonung hinzugefügt).

Die Idee intelligenter Materialien begann in den 1960er Jahren an Dynamik zu gewinnen, angefangen bei Materialien mit Formgedächtnis und Polymergelen bis hin zu photochromen Gläsern, die dazu führen, dass Brillen im Sonnenlicht dunkler werden. Dabei handelt es sich um Materialien, die in der Lage sind, Umweltreize wahrzunehmen und sich an diese anzupassen in gewisser Weise, obwohl sie sich nicht auf eine aktive Art und Weise verhalten, die wir als echt bezeichnen würden Intelligenz.

Eine andere Art von Wearable

Allerdings begannen die Forscher erst gegen Ende des 20. Jahrhunderts ernsthaft damit untersuchen die Einbettung von Elektronik in Stoffe und andere Kleidungsstücke, um ihnen Sensoren der nächsten Generation zu verleihen Potenzial. Heute ist der Wearables-Markt für vernetzte Geräte vergleichsweise ausgereift. Entsprechend ein aktueller BerichtDas weltweite Versandvolumen von Smart Wearables belief sich im Jahr 2020 auf 266,3 Millionen Einheiten, was in etwa der Gesamtbevölkerung Indonesiens entspricht.

Aber Sun vergleicht intelligente Kleidung nicht gern mit bestehenden Wearables. „[Die Leute schauen sich die heutigen Smartwatches an und] sie haben irgendwie diesen Bezugsrahmen“, sagte er. „Sie fragen immer: ‚Oh, kann es meine Kalorien berechnen?‘ Kann es meinen Schweißgehalt messen?‘ Und die Antwort ist, dass es noch viel mehr kann. Wir versuchen, biomechanische Bewegung zu messen; Wir können tatsächlich die Winkel, das Drehmoment und die Dehnung messen.“

Die Vorstellung, jeden Aspekt des menschlichen Körpers in Bewegung erfassen zu können, ist potenziell transformativ. Denken Sie an Sportkleidung, die Ihnen sagt, ob Sie ein Feld richtig werfen oder ein Gewicht richtig heben, oder an ein Fitnessstudio Ein T-Shirt, das Sie darüber informiert, ob Sie sich an einem bestimmten Punkt stärker anstrengen müssen, was auf einen erfolgreichen Muskelaufbau hindeutet Wachstum. Indem man Sensoren wie Wirbel auf der Rückseite eines Hemdes anbringt, sei es laut Sun möglich, die Krümmung der Wirbelsäule eines Trägers zu messen. Durch die Positionierung auf der Brust könnte es möglich sein, die Atmung zu messen. Solche Wearables versprechen, bahnbrechend zu sein, wenn es darum geht, Verletzungen vorzubeugen und die Technik zu verbessern.

„Wir können Dinge wie Dehnung messen; wir können Dinge wie Biegung messen; Wir können Dinge wie den Druck messen“, sagte er. „Und damit … können wir tatsächlich mehr High-Layer-Berechnungen erstellen. Wenn Sie Entfernungen und Entfernungen als Funktion der Zeit oder Entfernungen als Funktion des Bogenmaßes messen, können Sie Dinge wie Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment und Dehnung ermitteln. Das sind die Einheiten, die für unsere Kunden am interessantesten sind.“

Der sanfte Start

Sun interessierte sich für den Bereich intelligenter Materialien, nachdem er in einem MIT-Forschungslabor gearbeitet hatte, das mit dem Sportbekleidungsunternehmen Puma zusammenarbeitete, um Hightech-Schuhe herzustellen. Er sagte, dass er ursprünglich dachte, dass diese Technologie für Physiotherapeuten (seine) am nützlichsten sein würde Schwester ist eine davon), kam aber schnell zu der Überzeugung, dass diese Technik am ehesten für die Leichtathletik geeignet ist Markt.

Zu den ersten Produkten von Nextiles gehört eine Arm- und Kniemanschette, mit der mechanische Veränderungen an verschiedenen Stellen des Körpers festgestellt werden können. Passenderweise beschreibt Sun die Markteinführung in diesem Sommer als „Soft Launch“. „Wir werden einige unserer Beta-Produkte für einige dieser Spitzensportler auf den Markt bringen“, sagte er.

Er wies darauf hin, dass derzeit nur 10 Produkte des Unternehmens in der Alpha-Testphase „weltweit unterwegs“ seien, er hofft jedoch, dass diese Zahl im Laufe dieses Jahres in die Tausende gehen wird.

In der Zwischenzeit setzt Nextiles seine Suche nach „neuen Erfassungsmodalitäten“ fort, darunter – aber nicht beschränkt auf – EKG, EEG und EMG. (Das sind Herzfrequenz, Gehirnaktivität und Muskelgesundheit.) Langfristig erwägt er die Möglichkeit für diese Art von Biometrische Daten zur Gesundheitsüberwachung, die derzeit mit Smartwatches und anderen Geräten erfasst, aber erweitert werden, um Folgendes abzudecken ganzer Körper. Über das Wohlbefinden hinaus könnten tragbare, intelligente Stoffe auch zur Interaktion mit der Welt um uns herum genutzt werden, was zu einer nahtloseren Interaktion mit unserer Umwelt führen würde.

Auch Nextiles gibt sich nicht damit zufrieden, im Wearables-Bereich zu bleiben. Es geht um die Herstellung intelligenter Stoffe, und obwohl Stoffe ein Synonym für Kleidung sind, sind sie nicht darauf beschränkt. Wie Sun sagte: „Nähen ist wirklich überall. Es ist in Teppichen, es ist in Ihren Fahrzeugen, es ist in [Flugzeugen]. Überall dort, wo eine weiche Oberfläche benötigt wird, gibt es Stoffe.“

Stellen Sie sich, so schlug er vor, ein Bettlaken vor, das Daten darüber sammelt, wie Sie schlafen, oder Teppiche, die Informationen darüber sammeln, wie sich das Material im Laufe der Zeit verändert, wenn Menschen darüber laufen. Dabei könnte es sich zum Teil um die passive Datenerfassung handeln, die es Herstellern ermöglichen könnte, Informationen über die tatsächliche Nutzung zu sammeln. Auf die gleiche Weise können Buchverlage im Kindle-Zeitalter sehen, wie ein E-Book gelesen (oder nicht gelesen) wird, nachdem der Kunde es gekauft hat. Interessanter ist, dass es mit irgendeiner Form der Betätigung zusammenhängen könnte, etwa mit einem Bett, das je nach Schlafmuster härter oder weicher wird.

Ein überfüllter Raum

Nextiles ist nicht das einzige Unternehmen, das im Bereich Smart Wearables tätig ist. Forscher an Universitäten haben faszinierende Prototypen geschaffen, beispielsweise einen Stoff, der Kleidung in ein tragbares Display verwandeln könnte und verschiedene Bemühungen, Heiz- und Kühlmaterialien herzustellen, die dafür sorgen könnten, dass die Menschen überall eine optimale Temperatur haben. Dann gibt es Startups wie das in Montreal ansässige Unternehmen Hexoskin, das sensorgestützte intelligente Kleidung zur Erfassung „kontinuierlicher Herz-, Lungen-, Aktivitäts- und Schlafdaten“ entwickelt hat und Katapult, was a Gerät in Piepsergröße Wird von einigen NBA-Teams getragen, um Bewegung und körperliche Anstrengung zu messen.

Technologiegiganten wie Apple haben es getan Patente in diesem Bereich, obwohl sie bisher noch nichts angekündigt oder veröffentlicht haben. Der große Wal in diesem Ozean scheint Google zu sein, das seine Ankündigung gemacht hat Projekt Jacquard Initiative auf der Google I/O-Konferenz 2015. Benannt nach dem innovativen lochkartengesteuerten Jacquard-Webstuhl aus dem Jahr 1801, steht das Projekt Jacquard unter der Leitung von Die Advanced Technology and Projects-Gruppe des Suchgiganten widmet sich der Entwicklung berührungsempfindlicher Systeme Stoff.

Ein damit verbundener Deal mit Levi Strauss & Co. führte zu einer eleganten Jacke, die zwar Science-Fiction-versprechend war, aber nicht sofort einsetzbar war. Andere Project Jacquard-Kreationen (Ein Rucksack! Ein Schuhsensor!) wurden ebenfalls auf den Markt gebracht, obwohl bisher noch keines davon einen großen Erfolg hatte.

Die Arbeit von Google in diesem Bereich macht deutlich, dass intelligente Kleidung noch in den Kinderschuhen steckt. Project Jacquard strebt nach niedrig hängenden Früchten: „Überspringen Sie ein Lied, indem Sie mit dem Ärmel streichen“, heißt es auf seiner Website. „Machen Sie ein Foto, indem Sie auf einen Schultergurt tippen. Lassen Sie sich mit einem Lichtblitz oder einem haptischen Summen an Ihrer Manschette an das Telefon erinnern, das Sie zurückgelassen haben.“ Das sind zwar lustige Gimmicks, aber sicherlich nicht transformativ. Sie sind, wie man so schön sagt, eher evolutionär als revolutionär.

Der Beginn einer langen Reise

Die Frage ist, ob Nextiles angesichts des wachsenden Interesses an diesem Bereich nicht nur überleben, sondern auch gedeihen kann. So aufregend dieser Weg zweifellos auch ist, so fühlt es sich auch an, als wäre es der Beginn einer langen Reise.

„Wir haben genug Feuerkraft, um das nächste Jahr durchzustarten, und wir haben das Team ständig vergrößert“, sagte Sun. „Wir haben tatsächlich bereits zahlende Kunden, mit denen wir Einnahmen generieren. Das deckt tatsächlich den Großteil unserer Forschung und Entwicklung ab. Außerdem bewerben wir uns um Zuschüsse. Wir wissen, dass es Anwendungspotenzial im Gesundheitswesen und in der Medizin gibt, daher bewerben wir uns auch bei Organisationen wie der [National Science Foundation] oder ähnlichen Agenturen um Zuschüsse. Es gibt viele Möglichkeiten, über die wir entweder Geld erhalten oder Geld verdienen.“

Sich zunächst auf den Sportmarkt zu konzentrieren, ist ein kluger Schachzug. Hochleistungssportler können die Daten nicht nur besser nutzen und werden vermutlich mehr dafür ausgeben, sondern auch Es gibt auch kaum eine bessere Möglichkeit, ein neues Produkt der Öffentlichkeit zu verkaufen, als es von Top-Persönlichkeiten der Welt tragen zu lassen Sport.

Wenn Nextiles seine Ambitionen verwirklichen kann, hat es möglicherweise das Zeug zu einem vielversprechenden Unternehmen. Und wer weiß? Auf diese Weise könnte es unser Image für immer verbannen Star TrekOnesies im -Stil oder alptraumhafte Rüstungen im Darth Vader- und RoboCop-Stil als ultimative Science-Fiction-Kleidung.

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