Die Zukunftstechnologie wird kein Gerät sein, das Sie in Ihrer Tasche haben, kein Computer, den Sie in Ihre Tasche stecken, und keine Uhr, die Sie am Handgelenk tragen. Stattdessen wird es in die Fäden Ihres Hemdes und Ihrer Hose eingewebt.

Forscher auf der ganzen Welt entwickeln „intelligente“ Stoffe oder Textilien, mit denen sich Elektronik aufladen, der Körper abkühlen, die Gesundheit überwachen, menschliche Bewegungen erkennen, wie Taschenlampen aufleuchten und vieles mehr.

Der größte Teil dieser Technologie befindet sich noch im Labor und ist seit Jahren nicht mehr im Handel erhältlich. Es besteht jedoch kein Zweifel daran, dass die neue Welle der Technologie leicht und flexibel sein wird und auf Ihrem Rücken und Ihren Beinen ruht.

Hier einige Beispiele, was die Zukunft für uns bereithält.

Weben von Elektronik in waschbare Stoffe

Forscher am MIT haben Entwickelte einen Weg um Dioden, einen Baustein moderner Elektronik, zu waschbaren, langlebigen Stoffen zu weben.

Diese Methode dient als Sprungbrett, um „smarte“ Stoffe tragbar und marktfähig zu machen.

"Bisherige Wearable-Technologien werden normalerweise als Add-Ons zu vorhandenen Geräten, Fasern oder Kleidungsstücken verwendet." Michael Rein, ein ehemaliger MIT-Doktorand und Hauptautor auf dem Papier.

„Unser Ansatz integriert die Geräte direkt in die Fasern und ermöglicht es uns, die Textilien selbst funktionsfähig zu machen“, fuhr er fort. "Grundsätzlich haben wir eine nahtlose Integration elektronischer Geräte in Fasern, die dann durch herkömmliche Textilproduktionstechniken wie das Weben in Textilien integriert werden."

Diese Entwicklung wird die Fähigkeiten von „intelligenten“ Stoffen erweitern und ihnen ermöglichen, so komfortabel und flexibel wie normale Kleidung zu sein.

Das Endziel ist ein komplettes textilbasiertes System, das wie Mobiltelefone und Computer funktionieren könnte.

„Wir arbeiten bereits daran, andere Komponenten in ähnlicher Weise in Fasern zu integrieren, um kritische Komponenten elektronischer Systeme wie Energiespeicherfasern, Displays und mehr zu ermöglichen, mit der Hoffnung, textile elektronische Geräte wie Computerhemden oder Telefone bauen zu können Unterhose «, sagte Rein.

Stoffe, die menschliche Bewegung erkennen können

Ingenieure von der Universität von Delaware haben eine Methode entwickelt, um Textilien wie Baumwolle, Nylon, Wolle und andere mit kohlenstoffbasierten Nanomaterialien zu beschichten.

Das resultierende Stoffe sind mit neuartigen Erfassungsfähigkeiten ausgestattet, die einen weiten Bereich von Druck erfassen können - vom leichten Berühren einer Fingerspitze bis zum Überfahren mit einem Gabelstapler -, der eines Tages in Kleidung oder Schuhen verwendet werden könnte, um menschliche Bewegungen zu erfassen.

"Diese intelligenten Kleidungsstücke werden in der Gesundheitsbranche zur Rehabilitation von Patienten, zur Beurteilung von Bewegungsstörungen bei Kindern und für biomedizinische Geräte eingesetzt", sagte Dr. Erik Thostenson, Dozent an den Fakultäten für Maschinenbau und Werkstoffkunde.

Eine der unmittelbarsten Anwendungen der kostengünstigen, flexiblen Sensoren könnte die Messung der Kräfte sein, die auf die Füße von Menschen beim Gehen einwirken.

Dies könnte Ärzten helfen, Ungleichgewichte nach einer Verletzung zu bewerten oder Sportler vor weiteren Verletzungen zu schützen.

Es könnte auch erhebliche Auswirkungen auf die Pädiatrie haben.

„Es kann schwierig sein, Bewegungsdaten bei Kindern über einen bestimmten Zeitraum und in einem realistischen Kontext zu erfassen.“ Robert AkinsAlfred I. duPont, Direktor des Zentrums für klinische Forschung und Entwicklung für Kinder im Nemours in Wilmington und assoziierter Professor für Material- und Ingenieurwissenschaften, Biomedizintechnik und Biowissenschaften an der UD, sagte in einer Erklärung.

„Dünne, flexible und hochempfindliche Sensoren wie diese könnten Physiotherapeuten und Ärzten dabei helfen, die Mobilität eines Kindes aus der Ferne zu beurteilen. Dies würde bedeuten, dass Ärzte kostengünstiger mehr und möglicherweise bessere Daten sammeln könnten und weniger Besuche in der Klinik als derzeit erforderlich wären Methoden tun. "

Material, das Elektrizität durch menschliche Bewegung erzeugt

Forscher an der Vanderbilt Universität haben ein ultradünnes Gerät das kann Elektrizität erzeugen, wenn es gebogen, gepresst oder vibriert wird.

Würde die Technologie in ein Kleidungsstück eingebettet werden, würde jeder Schritt, jede Erschütterung oder leichte Bewegung des Trägers Elektrizität erzeugen, die zum Aufladen von mobilen Geräten verwendet werden könnte.

"Ich gehe davon aus, dass wir in Zukunft alle Ladestationen für unsere persönlichen Geräte werden, indem wir Energie direkt aus unseren Bewegungen und der Umwelt beziehen." Cary Pint, ein Assistant Professor für Maschinenbau bei Vanderbilt und Leiter der Forschung, sagte in einem Aussage.

Material nutzt Sonnen- und Windenergie zur Stromversorgung von persönlichen Geräten

Forscher vom Georgia Institute of Technology haben entwickelte einen Stoff das kann Energie von der Sonne, vom Wind und von der Bewegung ergeben.

"Dieses Hybrid-Power-Textil bietet eine neuartige Lösung für Ladegeräte im Feld, die so einfach sind wie der Wind an einem sonnigen Tag." Zhong Lin Wang, sagte ein Regents Professor an der Georgia Tech Schule für Materialwissenschaften und Engineering, in einer Erklärung.

Um den Stoff zu erstellen, verwendeten die Forscher eine kommerzielle Textilmaschine. Sie weben Solarzellen aus leichten Polymerfasern mit triboelektrischen Nano-Generatoren auf Faserbasis.

Der Anzug hält dich während des Trainings kühl

MIT-Forscher haben ein entwickelt unkonventionelle Art und Weise damit Sie lange schwitzige Pisten, Fahrradtouren oder Ausflüge ins Fitnessstudio genießen können.

Die Forscher konstruierten einen Latex-Trainingsanzug mit Belüftungsklappen, ausgelöst durch den Schweiß und die Körpertemperatur eines Athleten. Die Klappen sind mit mikrobiellen Zellen beschichtet, deren Größe sich aufgrund der Feuchtigkeit ihrer Umgebung ändert. Die Zellen schädigen die Haut nicht und können sogar sicher eingenommen werden.

"Wir haben festgestellt, dass mikrobielle Zellen empfindlich auf Feuchtigkeitsveränderungen in der Umwelt reagieren", sagte er Wen Wang, Hauptautor der Studie und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter des MIT Media Lab und des Department of Chemical Engineering.

„Im trockenen Zustand schrumpft die Zelle zu einer kleineren Größe, während sie im feuchten Zustand zu einer größeren Größe anschwillt. Wir nutzten diese mechanische Änderung der Zellgröße zur Herstellung von Biohybridgewebe. Dieser Stoff kann durch Biegen auf Hautfeuchtigkeit reagieren und den Luftstrom erzeugen, um die Feuchtigkeit auf der Haut zu entfernen. Es kann Ihre Schweißfreisetzung und Reaktion spüren, um die Belüftung zu verbessern. “

Zusammenfassung

Das Zeitalter der „intelligenten“ Stoffe ist da und wir werden immer mehr Forscher und Designer sehen, die die Branche voranbringen.

Genauso wie Laptops und Smartphones werden „intelligente“ Stoffe für immer die Art und Weise verändern, wie wir leben, arbeiten und durch den Tag gehen.