Deze futuristische stof kan draagbare technologie opnieuw definiëren

Ongeveer anderhalve eeuw lang, vanaf het midden van de 19e eeuw tot het einde van de 20e eeuw, was de kledingindustrie de grootste productie-industrie van New York. New York maakte meer kleding dan waar ook ter wereld, en er werkten meer New Yorkers dan in enig ander beroep.

Spring vooruit naar het heden, en 16 kilometer van het kledingdistrict, in een oud Navy Yard-gebouw in Brooklyn – nu ingericht als trendy startup-hub met potplanten, breakout rooms en kleurrijke ligstoelen – een bedrijf genaamd Volgendeielen probeert de volgende fase van innovatie op het gebied van stof en naaien een boost te geven. En terwijl kleding die in het kledingdistrict werd vervaardigd beloofde dat de eigenaren er slim uit zouden zien, is Nextiles dat wel het uitschakelen van de tussenpersoon door een aantal indrukwekkende, geavanceerde technologie te gebruiken die de kleding zelf maakt slim.

“Onze materialen zijn fundamenteel gebaseerd op stoffen”, vertelde George Sun, CEO en medeoprichter van Nextiles, aan Digital Trends. “We gebruiken nog steeds polyester, we gebruiken nog steeds nylon, we kunnen nog steeds katoen en leer gebruiken, maar we maken ze geleidend. Als dingen geleidend zijn, geleiden ze uiteraard elektriciteit – en met elektriciteit zit je in de dimensie van elektrotechniek en hardware, toch? Als er eenmaal elektronen rondlopen, en je bevindt je in die ruimte, kun je profiteren van al deze unieke principes: weerstand, capaciteit, inductoren, transistors, enzovoort. Wat we vaak zeggen is dat we een halfgeleidend materiaal in de vorm van een stof creëren.”

Nextiles is opgericht in 2018. Ondersteund door de National Science Foundation (NSF), zijn gepatenteerde – en ja, machinewasbare – slimme stof met geavanceerde sensortechnologie is ontworpen om biometrische en biomechanische gegevens die via Bluetooth worden gestreamd in werkelijkheid vast te leggen tijd. De stoffen die het maakt zijn bedekt met geleidend materiaal zoals roestvrij staal, waardoor ze gegevens kunnen verzamelen en verzenden.

Het weven van deze individuele vezels in wat Sun een ‘snelwegsysteem van geleidende draden’ noemt, opent nieuwe mogelijkheden voor het verzamelen van gedetailleerde gegevens over het menselijk lichaam. Op dit moment is het gericht op atleten, maar op een dag zou het kunnen helpen al onze kleding intelligenter te maken. Heb je ooit gewild dat je spandex tegen je praat? Het is jouw geluksdag.

Mensgerichte technologie

Wearables is een brede categorie als het gaat om computers. Het verwijst naar een stukje computertechnologie dat draagbaar is en overal mee naartoe wordt genomen, de keerzijde van het kamergrote mainframe van weleer of de desktopcomputer. A smartphone kan in de meest losse zin als draagbaar worden beschouwd (vooral als het aan de arm van een hardloper is vastgemaakt). Oordopjes zijn zeker wearables of, zoals ze soms worden genoemd: “hoorbaar.” Een smartwatch is een wearable. Dus mogelijk zijn slimme implantaten. Slimme bril tel ook.

Elk van deze functies functioneert anders en vereist (of zal) zeer verschillende gebruikersinterfaces en ervaringen vereisen om hun ware potentieel te verwezenlijken. Wat hen verbindt – afgezien van hun kleinere formaat – is hoe ze passen in de gebruikerservaringsgoeroe Don Norman mensgerichte technologie zou noemen. Dit is technologie die onopvallend naar de achtergrond verdwijnt, data verzamelt en ondersteuning biedt, zonder dat we ons expliciet op de technologie zelf hoeven te concentreren.

Wearables moeten technologie zijn, vastgemaakt aan het lichaam, die ons niet voortdurend waarschuwt voor de aanwezigheid ervan als technologie. Zoals Manfred Clynes en Nathan Kline, de twee onderzoekers die in 1960 de term ‘cyborg’ bedachten, hun concept beschreven van een mens-machine-hybride is het een ‘exogeen uitgebreid organisatiecomplex dat functioneert als een geïntegreerd homeostatisch systeem onbewust”(nadruk toegevoegd).

Het idee van slimme materialen begon in de jaren zestig aan kracht te winnen, met alles van materialen met vormgeheugen en polymere gels tot meekleurende lenzen die ervoor zorgen dat brillen donkerder worden in het zonlicht. Bij al deze zaken zijn materialen betrokken die in staat zijn prikkels uit de omgeving waar te nemen en zich daaraan aan te passen op de een of andere manier, ook al gedragen ze zich niet op een actieve manier die we echt zouden toeschrijven intelligentie.

Een ander soort draagbaar

Maar pas toen we het einde van de 20e eeuw naderden, begonnen onderzoekers serieus met het onderzoeken onderzoek naar het inbedden van elektronica in stoffen en andere kledingstukken om ze een gevoel van de volgende generatie te geven potentieel. Tegenwoordig is de markt voor wearables van verbonden apparaten relatief volwassen. Volgens één recent rapportbedroeg het wereldwijde verzendvolume van slimme wearables in 2020 266,3 miljoen eenheden, ongeveer gelijk aan de totale bevolking van Indonesië.

Maar Sun vergelijkt slimme kleding niet graag met bestaande wearables. “[Mensen kijken naar de slimme horloges van vandaag en] ze hebben een soort referentiekader”, zei hij. “Ze vragen altijd: ‘Oh, kan het mijn calorieën berekenen? Kan het mijn zweetgehalte meten?’ En het antwoord is dat het veel meer kan dan dat. We proberen biomechanische beweging te meten; we kunnen daadwerkelijk de hoeken, het koppel en de spanning meten.”

Het idee om elk aspect van het menselijk lichaam in beweging te kunnen vastleggen, is potentieel transformatief. Denk aan sportkleding die je kan vertellen of je op de juiste manier een veld gooit of een gewicht goed optilt, of aan een sportschool shirt dat je laat weten of je op een bepaald moment meer moet inspannen, wat wijst op succesvolle spieren groei. Door sensoren als wervels op de achterkant van een shirt te plaatsen, zei Sun dat het mogelijk is om de kromming van de wervelkolom van een drager te meten. Door ze op de borst te plaatsen, zou het mogelijk kunnen zijn de ademhaling te meten. Dergelijke wearables beloven een gamechanger te zijn als het gaat om het voorkomen van blessures en het verbeteren van de techniek.

“We kunnen zaken meten als stretchen; we kunnen zaken als buigen meten; we kunnen zaken als druk meten”, zei hij. “En daarmee… kunnen we daadwerkelijk meer hooglaagberekeningen maken. Als je afstanden meet als functie van de tijd, of afstand als functie van radialen, kun je zaken verkrijgen als hoeksnelheid, koppel en spanning. Dat zijn de units die het meest interessant zijn voor onze klanten.”

De zachte lancering

Sun raakte geïnteresseerd in het gebied van slimme materialen nadat hij in een MIT-onderzoekslaboratorium had gewerkt dat samenwerkte met het sportkledingbedrijf Puma om hightech schoenen te maken. Hij zei dat hij aanvankelijk dacht dat deze technologie het nuttigst zou zijn voor fysiotherapeuten (van hem). zus is er één), maar raakte er al snel van overtuigd dat deze technologie het meest geschikt is voor de atletiek markt.

De eerste producten van Nextiles omvatten een arm- en kniehoes die kan worden gebruikt om mechanische veranderingen vanaf verschillende punten op het lichaam vast te stellen. Sun beschrijft de uitrol deze zomer toepasselijk als een ‘zachte lancering’. “We zullen verschillende van onze bètaproducten lanceren voor enkele van deze topsporters”, zei hij.

Op dit moment merkte hij op dat er slechts tien van de producten van het bedrijf ‘op dit moment in de wereld rondzweven’ tijdens alfatests, maar later dit jaar hoopt hij dat dit aantal in de duizenden zal lopen.

In de tussentijd zet Nextiles zijn zoektocht naar “nieuwe detectiemodaliteiten” voort, waaronder – maar niet beperkt tot – EKG, EEG en EMG. (Dat zijn hartslag, hersenactiviteit en spiergezondheid.) Op de lange termijn overweegt hij de mogelijkheid voor het soort biometrische gegevens voor het volgen van de gezondheid die momenteel worden verzameld met behulp van smartwatches en andere apparaten, maar zijn uitgebreid om de hele lichaam. Naast welzijn kunnen draagbare slimme stoffen ook worden gebruikt voor interactie met de wereld om ons heen, wat resulteert in meer naadloze interacties met onze omgeving.

Nextiles is ook niet tevreden om in de wearables-ruimte te blijven. Het maakt slimme stoffen en hoewel stoffen synoniem zijn met kleding, zijn ze daar niet toe beperkt. Zoals Sun zei: “Naaien is echt overal. Het zit in tapijten, het zit in jullie voertuigen, het zit in [vliegtuigen]. Overal waar een zacht oppervlak nodig is, heb je stoffen.”

Stel je voor, zo opperde hij, een laken dat gegevens verzamelt over hoe je slaapt, of tapijten die informatie verzamelen over hoe het materiaal in de loop van de tijd verandert als mensen eroverheen lopen. Een deel hiervan zou kunnen gaan over passieve gegevensverzameling, waardoor fabrikanten informatie kunnen verzamelen over gebruik in de echte wereld. op dezelfde manier waarop boekenuitgevers in het Kindle-tijdperk kunnen zien hoe een e-boek wordt gelezen (of niet wordt gelezen) nadat de klant het heeft gekocht. Nog intrigerender is dat het verband kan houden met een of andere vorm van activering, zoals een bed dat harder of zachter wordt op basis van uw slaappatroon.

Een drukke ruimte

Nextiles is niet de enige entiteit die werkt met slimme wearables. Onderzoekers aan universiteiten hebben intrigerende prototypes gemaakt, zoals een stof die van kleding een draagbaar display kan maken en diverse pogingen om verwarmings- en koelmaterialen te maken die ervoor kunnen zorgen dat mensen overal op een optimale temperatuur worden gehouden. Dan zijn er startups zoals het in Montreal gevestigde Hexohuid, dat met sensoren beladen slimme kleding heeft ontwikkeld voor het verzamelen van ‘continue hart-, long-, activiteits- en slaapgegevens’, en Katapult, waardoor een apparaat ter grootte van een pieper gedragen door sommige NBA-teams om beweging en fysieke inspanning te meten.

Techgiganten als Apple hebben dat wel patenten op dit gebied, hoewel ze nog niets hebben aangekondigd of verzonden. De grote walvis in deze oceaan lijkt Google te zijn, die dit heeft aangekondigd Projectjacquard initiatief tijdens de Google I/O-conferentie van 2015. Project Jacquard, vernoemd naar het innovatieve ponskaartgestuurde jacquardweefgetouw uit 1801, wordt geleid door de Advanced Technology and Projects-groep van de zoekgigant en toegewijd aan de ontwikkeling van aanraakgevoelige apparaten stof.

Een daarmee samenhangende deal met Levi Strauss & Co. resulteerde in een slim jasje dat lang een sciencefictionbelofte had, maar weinig onmiddellijk bruikbaar was. Andere Project Jacquard-creaties (Een rugzak! Er is ook een schoensensor!) uitgebracht, hoewel geen enkele tot nu toe een grote vlucht heeft genomen.

Wat het werk van Google op dit gebied benadrukt, is dat het nog in de kinderschoenen staat voor slimme kleding. Project Jacquard streeft naar laaghangend fruit: “Sla een nummer over door met je mouw te vegen”, schrijft het op zijn website. “Maak een foto door op een schouderband te tikken. Word herinnerd aan de telefoon die je hebt achtergelaten met een lichtflits of een haptisch gezoem op je manchet. Dit zijn leuke gimmicks, maar zeker niet transformatief. Ze zijn, zoals het gezegde luidt, eerder evolutionair dan revolutionair.

Het begin van een lange reis

De vraag is of Nextiles niet alleen zal kunnen overleven, maar ook zal kunnen gedijen in het licht van de groeiende belangstelling op dit gebied. Hoe spannend dit pad ongetwijfeld ook is, het voelt ook alsof het het begin is van een lange reis.

"We hebben genoeg vuurkracht om volgend jaar aan de slag te gaan, en we hebben het team voortdurend laten groeien", zei Sun. “We hebben eigenlijk al betalende klanten waarmee we inkomsten genereren. Dat ondersteunt eigenlijk het grootste deel van onze R&D. Daarnaast vragen wij subsidies aan. We weten dat er toepassingspotentieel is in de gezondheidszorg en de geneeskunde, dus bij zaken als de [National Science Foundation] of soortgelijke instanties vragen we ook subsidies aan. Er zijn veel manieren waarop we geld ontvangen of geld verdienen.

Het is een slimme zet om ons in eerste instantie op de atletiekmarkt te concentreren. Niet alleen hebben topsporters meer nut voor de gegevens, en zullen ze vermoedelijk ook meer uitgeven om deze te verkrijgen, maar ook daar Er zijn ook weinig betere manieren om een ​​nieuw product aan het publiek te verkopen dan het door topfiguren in de wereld te laten dragen sport.

Als Nextiles zijn ambities waar kan maken, heeft het misschien wel de basis voor een veelbelovend bedrijf. En wie weet? Door dit te doen, zou het ons imago voor altijd kunnen verbannen StarTrek-stijl onesies of nachtmerrieachtige Darth Vader- en RoboCop-stijl harnassen als de ultieme sciencefictionkleding.

Aanbevelingen van de redactie

• De beste smartwatches en wearables van CES 2023
• De draagbare technologische revolutie zal niet op de Apple Watch lijken