Ta futuristična tkanina bi lahko na novo opredelila nosljivo tehnologijo

Približno stoletje in pol, od sredine 19. stoletja do konca 19. stoletja, je bila oblačilna industrija največja predelovalna industrija v New Yorku. New York je naredil več oblačil kot kjer koli drugje na svetu in v njem je delalo več Newyorčanov kot v katerem koli drugem poklicu.

Skočite naprej v današnji dan in 10 milj od okrožja oblačil, v stari stavbi Navy Yard v Brooklynu — zdaj opremljeno kot trendovsko startup središče z rastlinami v lončkih, sobami za počitek in barvitimi ležalniki — podjetje klical Nextiles poskuša spodbuditi naslednjo fazo inovacij v tkaninah in šivanju. In medtem ko so oblačila, izdelana v okrožju oblačil, obljubljala, da bodo njihovi lastniki videti pametni, je Nextiles res izločanje posrednika z uporabo neke impresivne, vrhunske tehnologije, ki izdeluje oblačila sama pameten.

"Naši materiali v osnovi temeljijo na tkaninah," je za Digital Trends povedal George Sun, izvršni direktor in soustanovitelj Nextiles. »Še vedno uporabljamo poliester, še vedno uporabljamo najlon, še vedno lahko uporabljamo bombaž in usnje, vendar ju naredimo prevodno. Ko so stvari prevodne, očitno prevajajo elektriko - in z elektriko ste v dimenziji elektrotehnike in strojne opreme, kajne? Ko imate elektrone, ki se gibljejo okoli, in ste v tem prostoru, lahko izkoristite vsa ta edinstvena načela: upor, kapacitivnost, induktorje, tranzistorje itd. Ponavadi pravimo, da ustvarjamo polprevodni material v obliki blaga.«

Podjetje Nextiles je bilo ustanovljeno leta 2018. Podprta s strani Nacionalne znanstvene fundacije (NSF), njegova patentirana – in da, pralna v pralnem stroju – pametna tkanina z napredna senzorska tehnologija je zasnovana za zajemanje biometričnih in biomehanskih podatkov, ki se pretakajo prek povezave Bluetooth v realnem stanju čas. Tkanine, ki jih izdeluje, so prevlečene s prevodnim materialom, kot je nerjavno jeklo, ki jim omogoča zbiranje in prenos podatkov.

Spletanje teh posameznih vlaken v to, kar Sun imenuje "avtocestni sistem prevodnih niti", odpira nove možnosti za natančno zbiranje podatkov, ki vključujejo človeško telo. Trenutno je namenjena športnikom, vendar bi nekega dne lahko pomagala narediti vsa naša oblačila bolj inteligentna. Ste kdaj želeli, da bi vam spandex odgovoril? To je vaš srečen dan.

Na človeka osredotočena tehnologija

Nosljivi izdelki so široka kategorija, ko gre za računalništvo. Nanaša se na kos računalniške tehnologije, ki je prenosljiv in ga nosimo s seboj, kamor koli gremo, na hrbtno stran nekdanjega glavnega računalnika v velikosti sobe ali namiznega računalnika. A pametni telefon bi lahko v najbolj ohlapnem smislu veljal za nosljivo (še posebej, če je pritrjen na roko tekača). Ušesne slušalke so zagotovo nosljive ali, kot jih včasih imenujejo, "slišani.” Pametna ura je nosljiva. Torej, verjetno, so pametni vsadki. Pametna očala tudi računaj.

Vsak od teh deluje drugače in zahteva ali bo zahteval zelo različne uporabniške vmesnike in izkušnje, da bi izpolnili svoj pravi potencial. Kar jih povezuje – razen njihove manjše velikosti – je, kako se prilegajo temu guruju uporabniške izkušnje Don Norman bi rekli tehnologija, osredotočena na človeka. To je tehnologija, ki nevsiljivo zbledi v ozadje, zbira podatke in zagotavlja podporo, ne da bi se od nas zahtevalo, da se izrecno osredotočimo na samo tehnologijo.

Nosljivi izdelki morajo biti tehnologija, pritrjena na telo, ki nas kljub temu ne opozarja nenehno na svojo prisotnost kot tehnologije. Kot sta povedala Manfred Clynes in Nathan Kline, dva raziskovalca, ki sta leta 1960 skovala izraz "kiborg", opisali svoj koncept hibrida človek-stroj je »eksogeno razširjen organizacijski kompleks, ki deluje kot integriran homeostatski sistem nezavedno” (poudarek dodan).

Zamisel o pametnih materialih je začela pridobivati ​​zagon v šestdesetih letih prejšnjega stoletja z vsem, od materialov s spominom oblike in polimernih gelov do fotokromnih leč, ki povzročajo temnenje očal na sončni svetlobi. Vse to vključuje materiale, ki so sposobni zaznati okoljske dražljaje in se jim prilagoditi na nek način, čeprav se ne obnašajo na aktiven način, ki bi mu pripisali pristnega inteligenca.

Drugačna vrsta nosljivega

Šele ko smo se približali koncu 20. stoletja, so raziskovalci začeli resno raziskati vgradnjo elektronike v tkanine in druge kose oblačil, da bi jim omogočili zaznavanje naslednje generacije potencial. Danes je trg nosljivih povezanih naprav razmeroma zrel. Po navedbah eno nedavno poročilo, je svetovni obseg pošiljk pametnih nosljivih naprav leta 2020 znašal 266,3 milijona enot, kar je približno enako celotnemu prebivalstvu Indonezije.

Toda Sun ne mara primerjati pametnih oblačil z obstoječimi nosljivimi izdelki. "[Ljudje gledajo na današnje pametne ure in] imajo nekako ta referenčni okvir," je dejal. "Vedno sprašujejo, kot:" Oh, ali lahko izračuna moje kalorije? Ali lahko izmeri vsebnost mojega potu?’ In odgovor je, da zmore veliko več kot to. Poskušamo izmeriti biomehansko gibanje; dejansko lahko izmerimo kote, navor, deformacijo.«

Ideja, da bi lahko zajeli vse vidike človeškega telesa v gibanju, je potencialno transformativna. Razmislite o športnih oblačilih, ki vam lahko povedo, ali pravilno mečete mete ali pravilno dvigujete uteži, ali o telovadnici majica, ki vam bo povedala, ali se mora na določeni točki bolj napeti, kar kaže na uspešno mišico rast. Sun je rekel, da je mogoče izmeriti ukrivljenost hrbtenice uporabnika s pikčastimi senzorji na zadnji strani srajce, kot so vretenci. Če jih namestite na prsni koš, je mogoče izmeriti dihanje. Takšni nosljivi izdelki obljubljajo, da bodo spremenili igro, ko gre za preprečevanje poškodb in izboljšanje tehnike.

»Stvari lahko merimo, kot je raztezanje; merimo lahko stvari, kot je upogibanje; lahko izmerimo stvari, kot je pritisk,« je dejal. »In s tem... dejansko lahko ustvarimo več izračunov na višji ravni. Če merite razdalje in razdalje kot funkcijo časa ali razdaljo kot funkcijo radianov, lahko dobite stvari, kot so kotna hitrost, navor in napetost. To so enote, ki so za naše stranke najbolj zanimive.”

Mehak zagon

Sun se je začel zanimati za področje pametnih materialov po delu v raziskovalnem laboratoriju MIT, ki je sodeloval s podjetjem za športna oblačila Puma pri izdelavi visokotehnoloških čevljev. Povedal je, da je sprva mislil, da bi bila ta tehnologija najbolj uporabna za fizioterapevte (njegove sestra je ena), vendar sem se hitro prepričal, da je ta tehnika najbolj primerna za atletiko trgu.

Prvi izdelki Nextiles vključujejo rokav za roko in koleno, ki ga je mogoče uporabiti za ugotavljanje mehanskih sprememb z različnih točk na telesu. Sun ustrezno opisuje svojo uvedbo to poletje kot "mehak zagon". "Za nekatere od teh vrhunskih športnikov bomo lansirali več naših beta izdelkov," je dejal.

Trenutno je opozoril, da je v alfa testiranju samo 10 izdelkov podjetja, ki "trenutno plavajo po svetu", vendar upa, da bo do konca tega leta ta številka v tisočih.

Medtem Nextiles nadaljuje z iskanjem "novih načinov zaznavanja", vključno z - vendar ne omejeno na - EKG, EEG in EMG. (To je srčni utrip, možganska aktivnost in zdravje mišic.) Dolgoročno razmišlja o možnosti za vrsto biometrični podatki za sledenje zdravju, ki se trenutno zbirajo s pametnimi urami in drugimi napravami, vendar so razširjeni tako, da zajemajo celotno telo. Poleg dobrega počutja bi lahko nosljive pametne tkanine uporabili tudi za interakcijo s svetom okoli nas, kar ima za posledico bolj nemoteno interakcijo z našim okoljem.

Tudi Nextiles ni zadovoljen, da ostane v prostoru nosljivih naprav. Izdeluje pametne tkanine in, čeprav so tkanine sinonim za oblačila, niso omejene nanje. Kot je rekel Sun, »šivanje je res povsod. Je v preprogah, je v vaših vozilih, je v [letalih]. Kjerkoli potrebujete mehko podlago, imate tkanine.«

Predstavljajte si, je predlagal, posteljno rjuho, ki zbira podatke o tem, kako spite, ali preproge, ki zbirajo informacije o tem, kako se material skozi čas spreminja, ko ljudje hodijo po njih. Nekaj ​​od tega bi se lahko nanašalo na pasivno zbiranje podatkov, ki bi lahko proizvajalcem omogočilo zbiranje informacij o uporabi v resničnem svetu, na enak način lahko založniki knjig v dobi Kindla vidijo, kako se bere (ali ne) e-knjiga, ko jo kupec kupi. Bolj zanimivo je, da bi lahko bilo povezano z neko obliko aktivacije, kot je postelja, ki postane trša ali mehkejša glede na vaše vzorce spanja.

Natrpan prostor

Nextiles ni edino podjetje, ki deluje na področju pametnih nosljivih naprav. Raziskovalci, ki delajo na univerzah, so ustvarili zanimive prototipe, kot je tkanina, ki lahko spremeni oblačila v nosljiv zaslon in različna prizadevanja za izdelavo ogrevalnih in hladilnih materialov, ki bi lahko zagotovili, da se posamezniki ohranjajo na optimalnih temperaturah, kamor koli gredo. Potem so tu še startupi, kot je montrealski Heksoskin, ki je razvilo pametna oblačila, obremenjena s senzorji, za zbiranje "stalnih podatkov o srcu, pljučih, aktivnosti in spanju" in Katapult, kar naredi a naprava v velikosti piskača nosijo ga nekatera moštva lige NBA za merjenje gibanja in fizičnega napora.

Tehnološki velikani, kot je Apple, imajo patente na tem področju, čeprav še niso ničesar objavili ali poslali. Zdi se, da je velik kit v tem oceanu Google, ki je objavil svojo Projekt Jacquard na konferenci Google I/O leta 2015. Projekt Jacquard, ki je dobil ime po inovativnem statvenem stroju Jacquard, ki ga krmili luknjana kartica iz leta 1801, vodi skupino za napredno tehnologijo in projekte iskalnega giganta in namenjen razvoju občutljivih na dotik blago.

Posledica povezanega dogovora z Levi Strauss & Co. je bila pametna jakna, ki je dolgo obljubljala znanstvenofantastično zgodbo, vendar ni imela takojšnje uporabnosti. Druge stvaritve Project Jacquard (nahrbtnik! Izdan je bil tudi senzor za čevlje!), čeprav do zdaj še noben ni doživel velikega uspeha.

Googlovo delo na tem področju poudarja, da je pametna oblačila še zgodaj. Project Jacquard si prizadeva za nizko viseče sadje: "Preskočite pesem tako, da potegnete za rokav," ugotavlja na svoji spletni strani. »Fotografirajte tako, da tapnete po naramnici. Prejmite opomnik o telefonu, ki ste ga pustili za sabo, z utripanjem luči ali taktnim brnenjem na vaši manšeti.« To so zabavni triki, a zagotovo ne transformativni. So, kot pravi pregovor, evolucijski in ne revolucionarni.

Začetek dolgega potovanja

Vprašanje je, ali bo Nextiles ob vse večjem zanimanju za to področje lahko ne le preživel, ampak uspeval. Čeprav je to nedvomno razburljiva pot, se zdi, kot da je začetek dolgega potovanja.

"Imamo dovolj ognjene moči, da lahko delujemo naslednje leto, in nenehno smo povečevali ekipo," je dejal Sun. »Pravzaprav že imamo plačljive stranke, s katerimi ustvarjamo prihodek. To pravzaprav podpira večino naših raziskav in razvoja. Poleg tega zaprosimo za nepovratna sredstva. Vemo, da obstaja možnost uporabe v zdravstvu in medicini, zato se za nepovratna sredstva prijavljamo tudi pri [National Science Foundation] ali podobnih agencijah. Obstaja veliko poti, kjer bodisi prejemamo denar bodisi služimo denar.«

Osredotočanje na atletski trg je na začetku premetena poteza. Ne samo, da visoko zmogljivi športniki bolj uporabljajo podatke in bodo verjetno porabili več, da jih pridobijo, ampak je tudi nekaj boljših načinov za prodajo novega izdelka javnosti, kot če ga nosijo vrhunske osebnosti v svetu šport.

Če bo Nextiles uspel uresničiti svoje ambicije, bo morda imel v rokah le zasluge za zelo obetaven posel. In kdo ve? S tem bi lahko za vedno izničil našo podobo Zvezdne stezekombinezoni v stilu nočne more ali oklepi v slogu Dartha Vaderja in RoboCopa kot ultimativna oblačila znanstvene fantastike.

Priporočila urednikov

• Najboljše pametne ure in nosljive naprave CES 2023
• Revolucija nosljive tehnologije ne bo videti kot Apple Watch