Умная одежда своими руками
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 29.08.2024
Что если в будущем даже наша одежда наравне со спортом и правильным питанием сможет продлевать нам жизнь и делать нас здоровее? Ниже мы расскажем об индустрии умной одежды, куда она движется, в чём её польза для каждого из нас и что ждёт нас в будущем.
Вы будете удивлены, но браслеты, часы и смартфоны, отслеживающие шаги за день, — это только малая часть того, что нас ждёт в будущем. Лишь мимолётный взгляд на индустрию умной одежды и метаматериалов заставляет волосы вставать дыбом в предвкушении того, что в скором времени будет доступно каждому из нас.
Представьте, что через 10 лет ваша футболка, бюстгальтер или носки будут умнее, чем сегодняшние смартфоны и умные часы. Впечатляет? Да. И одновременно становится немного страшно.
Метаматериалы
Метаматериалы — это материалы, которые созданы искусственно и не встречаются в природе. Их название обусловлено тем, что они обладают особыми свойствами, которые отсутствуют у обычных тканей.
К примеру, исследователь Андреа де Фалько смог создать метафлекс — материал, который за счёт преломления света позволяет сделать объект, обёрнутый в него, незаметным и практически невидимым. Но нас больше интересует применение метаматериалов в спорте, ведь именно здесь наше тело работает на пределе и очень важно получать максимум информации о его состоянии.
Технология компании Columbia под названием Omni-Heat, в частности Omni-Heat Thermal Reflective, позволяет убедиться в том, что метаматериалы — это будущее одежды. Концепция Omni-Heat заключается в специальном материале с добавлением алюминия. Он не даёт выйти теплу, которое выделяется телом, и возвращает его обратно хозяину.
Куртка с Omni-Heat
Удивительно, но эта технология действительно работает. У меня есть куртка и термобельё с Omni-Heat, и то, что моя куртка весит в пять раз меньше пуховика, а согревает так же, если не лучше, до сих пор меня удивляет. Но технология, созданная Columbia, — это лишь начало.
Умная одежда
Если метаматериалы будут доступны обычным людям ещё не скоро, то умная одежда доступна прямо сейчас. К примеру, серия одежды miCoach от Adidas. В неё входят разные предметы гардероба, начиная от футболок и заканчивая бюстгальтерами. В них встроен кардиодатчик, который считывает ваше сердцебиение и затем синхронизируется с одним из гаджетов, чтобы хранить статистику.
Футболка miCoach с кардиодатчиком
Одежда практически полностью состоит из полиэстера, и в ней применяется несколько необычных технологий. Самая интересная из них — Techfit. Но сама компания Adidas называет её TECHFIT! Она позволяет сделать человека на 5% сильнее. Как? С помощью законов физики. За счёт жёсткого материала достигается более сильная компрессия, а растягивающиеся элементы действуют по принципу пружины и помогают вам выполнить движение. То есть, если вы опустили штангу к груди, выжимать её будете не только вы, но и ваша футболка.
Кроссовки с технологией Climacool
Вершиной индустрии умной одежды можно назвать представленные на CES 2015 умные футболки от Hexoskin. Они оснащаются специальным датчиком, который считывает сердцебиение, уровень активности, эффективность сна, частоту дыхания, скорость передвижения и, разумеется, количество потраченных калорий.
Пока это всё, что мы можем купить и пощупать прямо сейчас. Что нас ждёт дальше? Я могу лишь предположить. К примеру, интерактивные элементы на одежде, позволяющие включать или выключать какие-либо функции. Или специальное волокно, которое отслеживает разрывы в одежде и на их основании может давать информацию о ранениях тела. О датчиках погоды, влажности и давления можно даже не говорить.
Умная одежда — это наше будущее. Мы ищем способы продлить свою жизнь, не задумываясь о том, что главным инструментом для этого может стать наша одежда.
"Умная" одежда из будущего
Майки, всегда в курсе, как бьется ваше сердце, ботинки с зарядкой для телефона, кожаная куртка, отпугивающая маньяков, футболка — гитара, … Вам все еще кажется, что это фантастика?
Преимущества вещей с сенсорами
Легкая промышленность давно умеет производить высокотехнологичную ткань, которая позволяет помещать в себя любую электронику. Узнать давление, пульс и температуру теперь не представляет труда. Датчики покажут не только количество съеденных за сегодня калорий, но и прогресс вашей диеты без использования дорогих весов, покупки барометра термометра и градусника. Пациент значительно снижает затраты на медицинское обследование, следит также тщательно за своим здоровьем, как бы он это делал в стационаре. Диагностика и лечение с умной одеждой, часами и прочими гаджетами позволит на ранних стадиях определить характер заболевания, образования и т.д.
Заинтересовало такое инновационное предложение и владельцев страхового бизнеса. Электронная одежда позволяет не только выявить угрозу для жизни, но и рассчитать риски для конкретного случая. Если смартфоны мы выпускаем из рук за целые сутки, то одежда контактирует с нашим телом почти 24 часа в день. Такие точные результаты биосигналов не исходят даже из космоса!
Практичность и легкость использования датчиков в одежде ощутимо экономит и финансы и время. На обследования к врачу не нужно больше ходить каждые полгода, а только в случае негативных показателей. Под контролем умной одежды теперь находится ваше электростатическое поле, футболки и майки теперь в курсе состояния кардиограмма, биопотенциала, рукава пиджака запросто словят — акустические и ультразвуки, проследят за движениями человека, определят на теле наличие химикатов, радиации, диагностируют электрические и механические свойства кожи и даже определят запах на теле.
Специальные сенсоры для текстиля органически встроены в структуру самой ткани и не причиняют дискомфорт при ходьбе. Теперь легко узнать параметры своего организма в домашних условиях. Достаточно приобрести кофты, платья, шорты, костюмы таких брендов, как Intellitex, Vtam, сексапильных Life shirt, Wealthy или практичных ANBRE (B), Smart shirt.
Умная одежда для тренировок
Перед тем как планировать свой отпуск, не нужно откладывать лишние средства на диагностику организма и выявление какой-либо опасности. Оденьте стильный джемпер от Wealthy или легкую облегающую рубашку от Life shirt и уже к концу дня вы будете в курсе давления, температуры тела, состояния крови, дыхания, а также отследите любые изменения. Только после такой приятной и легкой процедуры вы можете проконсультироваться с врачом, который подскажет, на каком курорте лучше всего подтянуть свое здоровье. Это может быть горнолыжная Норвегия для поднятия мышечного тонуса или солнечная Греция для полной релаксации организма. Избавьте себя от пагубных привычек хотя бы ради интереса и проследите в режиме реального времени, как изменяется состояние вашего организма, меняется состояние кожи, стабилизируется дыхание. Может быть это станет толчком для вашего скорого выздоровления и полного отказа от табака, алкоголя и т.д.
Сенсорная одежда упростит жизнь. Любая тренировка даст положительные результаты, потому что каждый час вы будете отслеживать пульс, давление и общий тонус организма, наблюдать, какая программа дает результат, а какие упражнения только усугубляют состояние мышц, скелета. Современные технологии в индустрии моды говорят самые важные слова. Позаботьтесь не только о стиле, но и здоровье!
Представим, что вы собираетесь на работу. Встаете, надеваете нижнее белье — но оно не простое, а бесшовное, из обработанных серебром нитей и регулирует тепло. Выбираете рубашку, подходите к стиральной машинке — а там уже выстиранный и высушенный костюм-двойка. Его не надо гладить, его, в конце концов, можно было в этой самой машинке постирать! И вы надеваете его, достав прямо из барабана, накидываете куртку из непромокаемой мембраны с проклеенными швами — и идете на работу, где особым образом сконструированные брюки не будут мяться и сковывать движений, даже если вы ни разу за десять часов не встанете со стула.
Другими словами, умная одежда 1) не вопит о своей технологичности, 2) ее нужно трогать — и нет для этого более подходящего места, чем выставка мужской моды Pitti Uomo, которая демонстрирует последние достижения мужских брендов со всего света.
Другая представленная на Pitti Uomo российская марка, Krakatau , — это вполне классический techwear для знатоков, который выглядит как костюмы героев из фантастических фильмов, — но лишь отчасти. Вот черная рубашка из матовой эластичной на ощупь ткани — если присмотритесь, окажется, что на ней нет ни единого шва, кроме того, который крепит к рубашке воротник; вот лакированная куртка для модников — ее не продует ни один ветер и не промочит ни один ливень, она выполнена из ламинированного хлопка, у нее герметизированы швы, ее можно стирать дома и даже гладить теплым утюгом; вот, казалось бы, обыкновенный дождевик — но в отличие от действительно обычного дождевика из ближайшего масс-маркета этот оснащен водонепроницаемой молнией и такими же карманами, предотвращающей парниковый эффект вентиляцией, а полиуретан, из которого он сделан, — биоразлагаемый. Krakatau — тоже петербуржцы, где начали вести бизнес в неспокойном 1999 году, но в 2012-м всей командой, прихватив производство, переехали в Шанхай: дела шли в гору, а выстроить экспорт из России оказалось очень сложно. Так что вот уже 20 лет российская по происхождению марка экспериментирует с технологиями в моде — советуем обратить особое внимание на их зимние парки: в этом году, например, в них будет использован графеновый утеплитель с углеродным слоем всего в 1 атом — такой безупречно держит тепло.
На поле умной верхней одежды Канада — ожидаемый конкурент России: и у нас, и у них зимой очень холодно. И канадских брендов на Pitti Uomo традиционно много. Нас особенно заинтересовала заслуженная марка Quartz Co. , которой в этом году исполнилось 22. Парки, куртки и дождевики команда бренда производит в Канаде на собственной фабрике, и все эти вещи — дышащие, влагостойкие, из перерабатываемых материалов, а также очень теплые, потому что Quartz Co. использует старый добрый гусиный пух, так что вряд ли подойдет экоактивистам. Дополнительный бонус для самых модных: ткани для дождевиков делают на старинной британской фабрике The British Millerain Co., где Burberry заказывают материалы для своих тренчей.
Допустим, к новейшим разработкам в верхней и спортивной одежде все более-менее привыкли. А что насчет заявленных в начале текста костюмов? За ними стоит отправляться к японцам из Teatora , которые совершенно точно приведут в восторг всех серьезных и не очень людей, не желающих выглядеть как карикатурные клерки. Эти костюмы (а также шорты, плащи, рубашки) можно стирать в машинке. Их не нужно гладить — потому что они не мнутся. Благодаря этому их можно в буквальном смысле кинуть в чемодан, отправляясь в командировку, а затем вытащить, встряхнуть и пойти. В сложенном виде костюм-двойка займет столько же места, сколько ваша любимая книга, а в разложенном одинаково подойдет как мужчинам, так и женщинам — и будет производить впечатление очень дизайнерской, очень японской вещи на публику с любой степенью насмотренности.
Вместо заключения: как мода позаимствовала подход у Кремниевой долины
Разгромная рецензия, впрочем, не помешала Apple перезапустить рынок носимых гаджетов и заработать еще несколько миллиардов. Интересно и другое: подход, который Стив Джобс в свое время применил в сфере технологий, безупречно подходит для современной моды. Он взял мобильный телефон и, пока все остальные производители мобильников мерялись количеством мегапикселей, дисплеев и кнопок, сделал молчаливое совершенство. Одна кнопка, огромный экран, инопланетный дизайн, полная закрытость для пользователя (никаких вам микро SD-карт и открывающихся задних крышек). Джобс не стал давить на рядового покупателя тонной информации о том, как сложно было создать крошечный процессор и другие детали в его гаджете, — вместо этого он упаковал разработки в безупречную с точки зрения эстетики форму и сделал так, чтобы ни у бизнесмена, ни у школьника, ни у домохозяйки не болела голова о том, как работает это устройство.
woobyoungyun_ / Instagram
Но в этом минусе и есть главный плюс умной одежды: она работает независимо от того, понимаете ли вы, как она устроена, и интересуетесь ли этим вообще.
Одно из последних творений CuteCurcuit — Galaxy Dress, платье, которое в данный момент является одним из центральных экспонатов посвященной инновациям выставки Fast Forward: Inventing the Future в Музее науки и промышленности в Чикаго. Для создания Galaxy Dress использовались светоизлучающие диоды. Электросхемы, вплетенные в текстиль, настолько тонкие и гибкие, что электронный шелк платья по физическим свойствам ничем не отличается от обычного шелка — такой же легкий и струящийся.
Помимо моды электронный текстиль применяют в таких областях, как спорт, здравоохранение, а также в индустрии развлечений. Компания SmartLife Technology разработала электронный жилет, который постоянно сканирует пульс, частоту дыхания, температуру тела и давление человека. Жилет выявляет закономерности в реакции организма на лекарства, а также позволяет передавать данные о состоянии пациента врачу по мобильной связи. С появлением такой технологии пациенту больше не придется многократно ходить к врачу, чтобы проверить состояние здоровья, — теперь он может сделать многие вещи самостоятельно, находясь в любом удобном для него месте.
**Книги, посвященные умной одежде:**
Fashionable Technology: The Intersection of Design, Fashion, Science, and Technology by Sabine Seymour
Сенсоры электронного жилета создают вибрации, которые провоцируют определенный тип эмоций. В случае, когда герои испытывают страх, — система посылает зрителю легкий озноб в позвоночной области
Ткани будущего MIT. Массачусетский технологический институт
реклама
Кольчужная ткань для умных экзоскелетов
Кольчуги или кольчужные рубашки использовались в средние века, но они, конечно, вышли из моды, верно?
Ошибаетесь. Они лишь трансформировались в нечто иное. В 2021 году инженеры из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре создали материал, похожий на кольчугу, который может менять своё состояние, становясь более прочным и выдерживая при этом нагрузку, в 50 раз превышающую его собственный вес.
Чтобы создать ткань, команда послойно соединила полые пластиковые или напечатанные на 3D-принтере алюминиевые элементы, которые сцеплялись между собой, позволяя им менять форму, но сохранять свою жесткость. По такому же принципу пакет с запечатанным в вакууме рисом становится жестким, так как у зерен нет места для движения. В таком состоянии ткань может выдерживать до одного килограмма веса, что больше, чем любая другая "умная" ткань, разработанная на сегодняшний день.
реклама
Сингапурские ученые из NTU разработали ткань, которая может становиться жесткой по требованию
"Гранулированные материалы - яркий пример комплексных систем, где простые взаимодействия на уровне зерен могут привести к сложному структурному поведению. В случае с кольчугой способность переносить растяжение благодаря гранулам является решающим фактором. Это то же самое, как струна, которая выдерживает сжатие. Возможность моделировать такое сложное поведение открывает возможности для моделирования уникальных конструкций и их характеристик", - сказал Хосе Андраде, профессор кафедры гражданского и механического строительства, специализирующийся на моделировании гранулированных материалов.
Среди потенциальных областей применения этой ткани - защитная броня, адаптивные протезы, которые меняют жесткость по мере выздоровления пациента, мосты, которые можно сворачивать, а затем устанавливать на место, и экзоскелеты, которые позволят людям с нарушениями подвижности нормально ходить.
Самоочищающаяся одежда
В 2016 году ученые из Мельбурнского королевского технологического института в Австралии разработали самоочищающуюся ткань путем "выращивания" наноструктур меди и серебра на хлопковых волокнах ткани
реклама
Процесс формирования металлических наноструктур на ткани заключался в обработке хлопковой ткани кислотным раствором хлорида олова, с последующим погружением ткани в раствор соли палладия, в результате чего на волокнах формировались палладиевые нити. И наконец, с помощью растворов содержащих ионы меди и серебра удалось вырастить фотоактивные металлические наноструктуры.
Самоочищающийся текстиль: Усовершенствованный с помощью нанотехнологий текстиль
очищает себя с помощью света.
Атомы металла в этих наноструктурах возбуждаются светом. Под воздействием света материал способен расщеплять органические вещества, очищаясь от пятен и грязи менее чем за шесть минут. Изобретение может оказаться полезным в таких отраслях промышленности как агрохимия и фармацевтика, но предстоит еще много работы по оптимизации метода. В частности необходимо предотвратить попадание частиц металла в сточные воды, (например в процессе стирки), что может привести к экологическим проблемам. Наночастицы серебра используемые для предотвращения запахов, убивают бактерии, но при определенных условиях они могут превратиться токсичные соединения.
Ткани, которые охлаждают
Использование кондиционеров и электрических вентиляторов для охлаждения составляет почти 20% от общего потребления электроэнергии в зданиях. А что если бы люди могли вообще не обогреваться?
реклама
В 2020 году группа исследователей из Стэнфордского университета (США) и Нанкинского университета (Китай) модифицировала шелковую ткань. Поскольку шелк отражает большую часть солнечного света, попадающего на него, он остается прохладным. Но ученые решили увеличить коэффициент отражения солнечного света и довели его до 95%. Таким образом, им удалось сделать шёлк на 3,5°C холоднее, чем окружающий воздух при солнечном свете.
Ученые добились этого, добавив в волокна шелка наночастицы оксида алюминия. Такие частицы отражают солнечный свет в ультрафиолетовом диапазоне. В результате испытаний новой ткани температура поверхности кожи осталась на 12,5°C ниже, чем при использовании одежды из обычного хлопка.
Источник: Манчестерский университет.
На первом этапе тестирования ученые использовали имитацию кожи, сделанную из силикона, покрыв её искусственным шёлком. Под воздействием прямых солнечных лучей температура имитации оставалась на 8°C ниже, чем при использовании натурального шёлка.
Затем они сшили из искусственного шелка рубашку с длинными рукавами и испытали её на добровольце при температуре 37°C. Проанализировав инфракрасные снимки, исследователи обнаружили, что модифицированный шелк нагревается не так сильно, как натуральный или хлопковый текстиль.
Более чем за год до этого группа исследователей из Национального института графена при Манчестерском университете разработала новый "умный" текстиль для теплоадаптивной одежды, используя инфракрасную излучательную способность (способность излучать энергию) графена.
"Возможность управлять тепловым излучением является ключевой задачей для ряда важнейших областей применения, например, таких как контроль температуры тела в условиях жаркого климата. Термоодеяла являются типичным примером такого применения. Однако сохранение этих функций по мере нагревания или охлаждения окружающей среды является нерешенной задачей", - сказал тогда руководитель исследования, профессор Коскун Кочабас.
Одежда для сбора энергии
В 2016 году исследователи из Технологического института Джорджии в Атланте создали ткань, которая может получать энергию, как от солнечного света, так и от движения человека.
Для ее изготовления команда переплела между собой нити шерсти, солнечные элементы из легких полимеров и трибоэлектрические наногенераторы на основе волокон, которые генерируют небольшое количество электроэнергии от механических воздействий, таких как вращение, скольжение или вибрация.
Источник: DrB Technology Spotlight
Ткань толщиной 320 микрометров обладает высокой гибкостью, воздухопроницаемостью и легкостью. Команда предполагает, что однажды ее можно будет интегрировать в палатки, шторы или даже одежду, а когда-нибудь эта технология поможет нам заряжать свои телефоны прямо по дороге на работу.
"Задача состояла в том, чтобы собрать энергию из окружающей среды и привести в действие легкую и тонкую электронику", - сказал Чжун Линь Ванг, один из нанотехнологов, автор исследования. "И это исследование в последнее время привлекло широкое внимание, потому что в наши дни гибкая и носимая электроника, стала очень популярной и востребованной. Но каждая из них нуждается в источнике питания".
Программируемые волокна
В июне 2021 года инженеры из Массачусетского технологического института разработали "программируемые волокна", которые позволят хранить данные в одежде.
Волокна состоят из кремниевых чипов, электрически соединенных друг с другом. Таким образом, они имеют определенную емкость для хранения файлов, способную проработать до двух месяцев без дополнительного питания.
Источник: MIT
По словам старшего специалиста Йола Финка, эти цифровые волокна могут также служить в качестве датчиков для контроля физических показателей и, возможно в будущем для обнаружения заболеваний, особенно если в них будет встроена нейронная сеть. Нейронная сеть может помочь предсказать активность пользователя и особенности его тела и в конечном итоге позволит обнаружить проблемы со здоровьем на ранней стадии.
Одежда для биометрического мониторинга
Фитнес-часы - не единственные носимые устройства, которые могут отслеживать вашу активность, сердечный ритм, привычки сна и так далее. Существует также спортивная одежда, рабочая одежда, одежда для сна и даже нижнее белье, которые выполняют те же функции с помощью датчиков.
Источник: MIT
Созданное компанией Myant, нижнее белье способно измерять уровень стресса, время пребывания в неподвижном состоянии, овуляцию, усталость водителя и многие другие параметры организма человека.
В 2020 году исследователи MIT также создали моющийся датчик, который отслеживает, жизненные показатели владельца и в перспективе может стать следующей важной вехой в области дистанционного здравоохранения.
Тем временем, исследовательский центр Empa в Швейцарии интегрировал оптические волокна в "умный" текстиль для контроля кровоснабжения кожи, чтобы избежать возникновения пролежней у неподвижных пациентов.
Источник: Ohmatex
В свою очередь, датская компания Edema ApS создала стираемые чулки, модифицированные для обнаружения изменений объема ног, что особенно полезно для пациентов, страдающих от скопления жидкости или больных тромбофлебитом.
Существует множество вариантов применения "умной" одежды, и в ближайшее время их появится еще больше. И хотя умная одежда, возможно, еще не стала мейнстримом, когда-нибудь она может совершить революцию в мире нашей одежде.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Читайте также: