Ta futurystyczna tkanina może na nowo zdefiniować technologię noszenia

Przez około półtora wieku, od połowy XIX wieku do końca XX wieku, przemysł odzieżowy był największą gałęzią przemysłu produkcyjnego w Nowym Jorku. Nowy Jork wyprodukował więcej ubrań niż gdziekolwiek indziej na świecie i pracowało w nim więcej nowojorczyków niż w jakimkolwiek innym zawodzie.

Przejdź do współczesności i 16 mil od dzielnicy odzieżowej, w starym budynku Navy Yard na Brooklynie — teraz wyposażona jako modne centrum start-upów z roślinami doniczkowymi, pokojami wypoczynkowymi i kolorowymi leżakami — firma zwany Następne stara się przyspieszyć kolejny etap innowacji w zakresie tkanin i szycia. I choć ubrania produkowane w dzielnicy odzieżowej obiecały, że ich właściciele będą wyglądać elegancko, Nextiles taki jest eliminując pośredników, stosując imponującą, najnowocześniejszą technologię, która sama tworzy ubrania mądry.

„Nasze materiały opierają się zasadniczo na tkaninach” – powiedział Digital Trends George Sun, dyrektor generalny i współzałożyciel Nextiles. „Nadal używamy poliestru, nadal używamy nylonu, nadal możemy używać bawełny i skóry, ale sprawiamy, że są one przewodzące. Kiedy rzeczy przewodzą, oczywiście przewodzą prąd – a w przypadku elektryczności jesteś w wymiarze elektrotechniki i sprzętu, prawda? Kiedy już masz elektrony w ruchu i znajdziesz się w tej przestrzeni, możesz wykorzystać wszystkie te unikalne zasady: rezystancję, pojemność, cewki indukcyjne, tranzystory i tak dalej. Zwykle mówimy, że tworzymy materiał półprzewodzący w postaci tkaniny.

Firma Nextiles została założona w 2018 roku. Wspierany przez National Science Foundation (NSF), opatentowany – i, tak, nadaje się do prania w pralce – inteligentny materiał Zaawansowana technologia czujników ma na celu przechwytywanie w rzeczywistości danych biometrycznych i biomechanicznych przesyłanych strumieniowo przez Bluetooth czas. Tkaniny, które wytwarza, są pokryte materiałem przewodzącym, takim jak stal nierdzewna, który umożliwia zbieranie i przesyłanie danych.

Wplatanie tych pojedynczych włókien w coś, co Sun nazywa „autostradowym systemem nici przewodzących”, otwiera nowe możliwości gromadzenia szczegółowych danych dotyczących ludzkiego ciała. Obecnie jest skierowany do sportowców, ale pewnego dnia może sprawić, że wszystkie nasze ubrania będą bardziej inteligentne. Czy kiedykolwiek chciałeś, żeby Twój spandex z Tobą porozmawiał? To twój szczęśliwy dzień.

Technologia skupiona na człowieku

Urządzenia ubieralne to szeroka kategoria, jeśli chodzi o informatykę. Odnosi się do elementu technologii komputerowej, który jest przenośny i można go nosić ze sobą, gdziekolwiek się udamy, od drugiej strony komputera mainframe wielkości pokoju z przeszłości lub komputera stacjonarnego. A smartfon może, w najprostszym sensie, być uważany za przedmiot do noszenia (zwłaszcza gdy jest przywiązany do ramienia biegacza). Słuchawki douszne z pewnością nadają się do noszenia lub, jak się je czasami nazywa, „słyszalne.” Smartwatch to urządzenie do noszenia. Możliwe, że tak inteligentne implanty. Inteligentne okulary też licz.

Każdy z nich działa inaczej i wymaga lub będzie wymagał bardzo różnych interfejsów użytkownika i doświadczeń, aby w pełni wykorzystać swój prawdziwy potencjał. To, co je łączy — poza mniejszym rozmiarem — to sposób, w jaki pasują do guru doświadczeń użytkownika Dona Normana nazwałbym technologią skupioną na człowieku. Jest to technologia, która dyskretnie schodzi na dalszy plan, gromadząc dane i zapewniając wsparcie, bez konieczności skupiania się na samej technologii.

Urządzenia do noszenia muszą być technologią przymocowaną do ciała, która mimo wszystko nie ostrzega nas w sposób ciągły o swojej obecności jako technologii. Jak twierdzą Manfred Clynes i Nathan Kline, dwaj badacze, którzy ukuli termin „cyborg” w 1960 r.: opisał swoją koncepcję hybrydy człowieka i maszyny, jest to „zewnętrznie rozbudowany kompleks organizacyjny funkcjonujący jako zintegrowany system homeostatyczny bezwiednie” (podkreślenie dodane).

Idea inteligentnych materiałów zaczęła nabierać rozpędu w latach 60. XX wieku, począwszy od materiałów z pamięcią kształtu i żeli polimerowych po soczewki fotochromowe, które powodują ciemnienie okularów w świetle słonecznym. Wszystkie te materiały obejmują materiały, które są w stanie wyczuwać bodźce środowiskowe i dostosowywać się do nich w jakiś sposób, chociaż nie zachowują się w sposób aktywny, który moglibyśmy przypisać autentycznym inteligencja.

Inny rodzaj odzieży do noszenia

Jednak dopiero pod koniec XX wieku badacze zaczęli na poważnie badać zbadaj możliwość osadzania elektroniki w tkaninach i innych elementach odzieży, aby zapewnić im wykrywanie nowej generacji potencjał. Obecnie rynek urządzeń ubieralnych, obejmujących urządzenia połączone z siecią, jest stosunkowo dojrzały. Według jeden z ostatnich raportóww 2020 r. globalna wielkość dostaw inteligentnych urządzeń do noszenia wyniosła 266,3 mln sztuk, co w przybliżeniu odpowiada całkowitej populacji Indonezji.

Ale firma Sun nie lubi porównywać inteligentnych ubrań z istniejącymi urządzeniami do noszenia. „[Ludzie patrzą na dzisiejsze inteligentne zegarki i] mają one taki układ odniesienia” – powiedział. „Zawsze pytają: «Och, czy może obliczyć moje kalorie?». Czy może zmierzyć zawartość mojego potu? Odpowiedź jest taka, że ​​może zrobić o wiele więcej. Próbujemy zmierzyć ruch biomechaniczny; faktycznie możemy zmierzyć kąty, moment obrotowy i odkształcenie”.

Koncepcja możliwości uchwycenia każdego aspektu ludzkiego ciała w ruchu ma potencjał transformacji. Weź pod uwagę odzież sportową, która powie Ci, czy prawidłowo rzucasz narzutem, prawidłowo podnosisz ciężary, czy też ćwiczysz na siłowni koszulkę, która poinformuje Cię, czy w pewnym momencie konieczne będzie większe obciążenie, co oznacza, że ​​mięśnie działają prawidłowo wzrost. Sun stwierdził, że umieszczając czujniki z tyłu koszuli niczym kręgi, można zmierzyć krzywiznę kręgosłupa użytkownika. Umieszczenie ich na klatce piersiowej umożliwiłoby pomiar oddychania. Takie urządzenia do noszenia mogą zmienić zasady gry, jeśli chodzi o zapobieganie kontuzjom i poprawę techniki.

„Możemy mierzyć takie rzeczy jak rozciąganie; możemy mierzyć takie rzeczy jak zginanie; możemy mierzyć takie rzeczy, jak ciśnienie” – powiedział. „Dzięki temu... możemy faktycznie stworzyć więcej obliczeń wielowarstwowych. Jeśli mierzysz odległości i odległość jako funkcję czasu lub odległość jako funkcję radianów, możesz uzyskać takie dane, jak prędkość kątowa, moment obrotowy i odkształcenie. To właśnie te jednostki najbardziej interesują naszych klientów.”

Miękki start

Sun zainteresował się obszarem inteligentnych materiałów po pracy w laboratorium badawczym MIT, które nawiązało współpracę z firmą produkującą odzież sportową Puma przy produkcji zaawansowanych technologicznie butów. Powiedział, że początkowo sądził, że technologia ta będzie najbardziej przydatna dla fizjoterapeutów (jego siostra to jedna), ale szybko przekonałem się, że ta technologia najlepiej sprawdzi się w lekkoatletyce rynek.

Pierwszymi produktami Nextiles są opaski na ramiona i kolana, które można wykorzystać do określenia zmian mechanicznych w różnych punktach ciała. Firma Sun słusznie opisuje ich wdrożenie tego lata jako „miękki start”. „Niektórym z tych najwyższej klasy sportowców wprowadzimy kilka naszych produktów w wersji beta” – powiedział.

Obecnie zauważył, że w testach alfa znajduje się zaledwie 10 produktów firmy „krążących obecnie po świecie”, ale ma nadzieję, że do końca tego roku liczba ta będzie liczona w tysiącach.

W międzyczasie Nextiles kontynuuje poszukiwania „nowych modalności wykrywania”, w tym między innymi EKG, EEG i EMG. (To tętno, aktywność mózgu i stan mięśni.) W dłuższej perspektywie rozważa możliwość tego rodzaju dane biometryczne umożliwiające śledzenie stanu zdrowia, które są obecnie gromadzone za pomocą inteligentnych zegarków i innych urządzeń, ale zostały rozszerzone w celu objęcia nimi m.in całe ciało. Oprócz dobrego samopoczucia inteligentne tkaniny do noszenia można również wykorzystywać do interakcji z otaczającym nas światem, co skutkuje bardziej płynnymi interakcjami z otoczeniem.

Nextiles również nie zadowala się pozostaniem w przestrzeni urządzeń do noszenia. Tworzy inteligentne tkaniny i chociaż tkaniny są synonimem odzieży, nie ograniczają się do niej. Jak powiedział Sun: „Szycie jest naprawdę wszędzie. Jest w dywanach, w waszych pojazdach, w [samolotach]. Wszędzie tam, gdzie potrzebna jest miękka powierzchnia, mamy tkaniny.”

Wyobraźcie sobie – zasugerował – prześcieradło, które zbiera dane o tym, jak śpicie, lub dywany, które zbierają informacje o tym, jak materiał zmienia się w czasie, gdy ludzie po nim chodzą. Część z nich może dotyczyć pasywnego gromadzenia danych, które umożliwiłoby producentom gromadzenie informacji o rzeczywistym użytkowaniu, w ten sam sposób, w jaki wydawcy książek w epoce Kindle mogą zobaczyć, jak e-book jest czytany (lub nie) po zakupie przez klienta. Co ciekawsze, można to powiązać z jakąś formą aktywacji, taką jak łóżko, które staje się twardsze lub bardziej miękkie w zależności od wzorca snu.

Zatłoczona przestrzeń

Nextiles nie jest jedyną firmą zajmującą się inteligentnymi urządzeniami do noszenia. Naukowcy pracujący na uniwersytetach stworzyli intrygujące prototypy, takie jak tkanina, która może zamienić ubranie w ekspozycję do noszenia oraz różne wysiłki mające na celu opracowanie materiałów grzewczych i chłodzących, które mogłyby zapewnić ludziom utrzymanie optymalnej temperatury, gdziekolwiek się znajdują. Są też startupy, takie jak ten z siedzibą w Montrealu Heksoskin, która opracowała inteligentną odzież wyposażoną w czujniki do gromadzenia „ciągłych danych dotyczących serca, płuc, aktywności i snu” oraz Katapultować, co sprawia, że ​​A urządzenie wielkości brzęczyka noszone przez niektóre drużyny NBA do pomiaru ruchu i wysiłku fizycznego.

Technolodzy, tacy jak Apple, mają patentów w tej dziedzinie, chociaż jeszcze niczego nie ogłosili ani nie wysłali. Wielkim wielorybem w tym oceanie wydaje się być Google, który ogłosił to Projekt Żakard inicjatywy podczas konferencji Google I/O w 2015 r. Nazwany na cześć innowacyjnego krosna żakardowego sterowanego kartą perforowaną z 1801 roku, projekt Jacquard jest kierowany przez grupa zaawansowanych technologii i projektów giganta wyszukiwania, zajmująca się rozwojem urządzeń wrażliwych na dotyk tkanina.

Powiązana umowa z Levi Strauss & Co. zaowocowała elegancką kurtką, która od dawna obiecywała science fiction, ale nie zapewniała natychmiastowej użyteczności. Inne kreacje Project Jacquard (Plecak! Czujnik buta!), chociaż żaden jak dotąd nie odniósł wielkiego sukcesu.

Prace Google w tej domenie podkreślają fakt, że na inteligentną odzież jeszcze nie ma czasu. Projekt Jacquard ma na celu nisko wiszące owoce: „Pomiń piosenkę, machając rękawem” – czytamy na swojej stronie internetowej. „Zrób zdjęcie, dotykając paska na ramię. Przypomnij sobie o pozostawionym telefonie dzięki mrugnięciu światła lub dotykowemu wibracji na mankiecie”. Są to zabawne sztuczki, ale z pewnością nie przekształcające. Są one, jak to się mówi, raczej ewolucyjne niż rewolucyjne.

Początek długiej podróży

Pytaniem jest, czy Nextiles będzie w stanie nie tylko przetrwać, ale i prosperować w obliczu rosnącego zainteresowania tym obszarem. Choć niewątpliwie jest to ekscytująca ścieżka, wydaje się, że jest to początek długiej podróży.

„Mamy wystarczającą siłę ognia, aby działać przez następny rok, a zespół stale się powiększa” – powiedział Sun. „Właściwie mamy już płacących klientów, którzy generują przychody. W rzeczywistości na tym opiera się większość naszych prac badawczo-rozwojowych. Staramy się także o dotacje. Wiemy, że istnieje potencjał zastosowań w zdrowiu i medycynie, dlatego takie instytucje jak [National Science Foundation] lub podobne agencje również ubiegają się o granty. Istnieje wiele możliwości otrzymania lub zarobienia pieniędzy”.

Skoncentrowanie się na rynku sportowym na początku jest sprytnym posunięciem. Wyczynowi sportowcy nie tylko częściej korzystają z danych i prawdopodobnie wydadzą więcej, aby je zdobyć, ale nie tylko jest także kilka lepszych sposobów na sprzedaż nowego produktu społeczeństwu niż noszenie go przez czołowe postacie na świecie Sporty.

Jeśli Nextiles uda się zrealizować swoje ambicje, może mieć zadatki na bardzo obiecujący biznes. I kto wie? W ten sposób może to na zawsze zniszczyć nasz wizerunek Gwiezdny Trek- kombinezony lub koszmarne zbroje w stylu Dartha Vadera i RoboCopa, jako najlepsze ubrania science fiction.

Zalecenia redaktorów

• Najlepsze smartwatche i urządzenia do noszenia na targach CES 2023
• Rewolucja technologiczna urządzeń do noszenia nie będzie wyglądać jak Apple Watch