Smarte tråder: Sy klær drevet av kunstig intelligens

• Forfatter:
• forfatternavn

  Quantumrun Foresight
• September 26, 2022

Oppsummering av innsikt

Smarte klær forvandler tekstilindustrien med dens evne til å registrere, beregne og til og med lagre energi. Denne teknologien integrerer sensorer i tekstiler, og muliggjør datainnsamling og sanntidsanalyse for ulike applikasjoner. Fra smarte bandasjer som leger sår til militærutstyr som oppdager skader, smarte tråder skaper en bølge av allsidige, intelligente tekstiler med vidtgående påvirkninger.

Kontekst for smarte tråder

Med utviklingen av smarte klær og kunstig intelligens (AI), har funksjonelle fibre med sansing, databehandling, minne, energilagring og høsting, og visningsmuligheter skapt stor interesse i tekstilindustrien. Den smarte trådplassen er muliggjort av fremskritt innen fiberelektronikk, for eksempel fleksible enheter, responsive sensorer og myke materialer. På grunn av deres kompleksitet bruker elektroniske fibre forskjellige produksjonsprosesser, for eksempel smeltet utskrift (brukt i 3D-utskrift), spinning, elektroavsetning (bruker elektrisk strøm), støping og termisk tegning. 

Mens wearables og tingenes internett (IoT) har skapt unike systemer for sanntids helseovervåking og behandlinger, kan inkorporering av disse enhetene i klær heve potensialet deres ytterligere. Dette partnerskapet kan resultere i et allsidig analysesystem som redefinerer medisinsk og forbrukerelektronikk. For at smarte tråder skal fungere, er det tre kritiske elektroaktive komponenter. 

1. Først er metalltråder, som består av tynne metaller som gull, sølv eller rustfrie stålfilamenter. 
2. Den andre er halvledende tråder, som muliggjør transistorer og energilagringsmuligheter. 
3. Til slutt er det komposittmaterialer, som er en kombinasjon av nanopartikler.

Forstyrrende påvirkning

Et av selskapene som leder utviklingen av smarte tråder er Nextiles. Den Brooklyn-baserte produksjonsoppstarten inkorporerer sensorteknologi i stoffet for å lage smarte klær ved hjelp av patenterte tekstilteknologier. Selskapet har som mål å fange opp viktige, avanserte datasett som går glipp av konvensjonelle wearables.

En av Nextiles oppfinnelser er det smarte stoffet, en type materiale med sensorer sydd inn. Disse sensorene kan spore og registrere data relatert til bevegelse og fysisk velvære til personen som bærer dem. Nextiles vever sensorer inn i hverdagsstoffer som bomull, polyester, spandex og nylon; deretter installeres en Bluetooth-enhet inne i materialet for å samle inn data. Informasjonen streames i sanntid og kan spores og analyseres lokalt eller i skyen umiddelbart.

I mellomtiden, i 2021, utviklet Massachusetts Institute of Technology (MIT) ingeniører den første digitale fiberen med minne, temperatursensorer og et nevralt nettverksprogram. Forskerne bygget en fiber med en kontinuerlig elektrisk forbindelse mellom digitale brikker over titalls meter. Fiberen er slank og fleksibel og kan stikkes gjennom en nål, sys inn i tekstiler og vaskes minst ti ganger uten å gå i stykker.

Stoffet tar et skritt videre inn i AI ved å inkludere et nevralt nettverk med 1,650 tilkoblinger i fiberminnet. Etter å ha sydd den rundt armhulen på en skjorte, samlet forskerne inn kroppstemperaturdata fra en person som brukte den og sammenlignet hvordan de tilsvarte ulike fysiske aktiviteter. Det nevrale nettverket forutså nøyaktig 96 prosent av tiden hvilken fysisk aktivitet personen var engasjert i.

Implikasjoner av smarte tråder

Større implikasjoner av smarte tråder kan omfatte: 

• Smarte bandasjer som autonomt kan overvåke og desinfisere sår.
• Militæret innlemmer smarte tråder i utstyret sitt for å varsle om skader.
• Smarte klær som kan justere temperaturen for brukerens optimaliserte komfort og oppdage miljøfarer som lekke gasser.
• Smarte klær som varsler helsepersonell i nærheten om en medisinsk nødsituasjon i sanntid (f.eks. hjerteinfarkt), spesielt nyttig for eldreomsorg.
• Idrettsutøvere som bruker smart-tråd-klær for å aktivere spesifikke muskler eller motta anbefalinger om optimalisert trening.
• Smarte tråder som gjør at plaggene kan generere energi fra bevegelse, reduserer avhengigheten av tradisjonelle strømkilder og fremmer energiautonomi.
• Inkorporering av smarte tråder i offentlige transportseter, gir sanntids helse- og sikkerhetsovervåking for passasjerer.

Spørsmål å vurdere

• Hvordan kan smarte tråder eller klær bedre hjelpe i barnepass?
• Hvordan ellers kan smarte tråder hjelpe deg i jobben eller daglige gjøremål?