Introduktion til intelligente tekstiler

Intelligente tekstiler – hvad er det?

Tekstiler, der handler. Tekstiler, der ændrer form, farve og funktion efter dit behov. Tekstiler, der ikke lugter. Tekstiler, der informerer og kommunikerer med hinanden, dig og dine omgivelser. Tekstiler, der regulerer dig. Tekstiler, der underholder dig. Tekstiler, der holder dig tør og ren. Tekstiler, der lyser op. Tekstiler, der holder øje med dit helbred. Tekstiler, der lærer dig at kende og forstå dig. Tekstiler, der tager sig af dig. Tekstiler, der afslører, og tekstiler, der camouflerer dig.

Så bredt og endnu bredere er området intelligente tekstiler. Her følger en kort introduktion til muligheder, potentialer, afgrænsninger, problematikker og produkter inden for emnet intelligente tekstiler.

Intelligente tekstiler er endnu et nyt og åbent område, der kontinuerligt skabes, defineres, afgrænses og udvikles i såvel det praktiske som teoretiske arbejde hermed. Nogen endelig definition af emnet er altså ikke mulig, men mulighederne er utallige – kun fantasien sætter grænser. Som udgangspunkt kan området beskrives som tekstiler (i bred forstand), der får udvidede egenskaber og funktioner. Tekstiler, der kan reagere på forskellige påvirkninger i brug. Hvor tekstilernes primære funktion altid har været at beskytte brugere og være et æstetisk udtryksmiddel, vil fremtidens tekstiler have udvidede og optimerede funktioner. Tekstilerne kan have forskellige applikationer, de kan være selvrensende, smudsafvisende, og de vil kunne ændre deres funktion i henhold til brugeren.

Overordnet sondres der mellem to områder:

• Behandlede tekstiler

• Tekstiler og elektronik

 

Behandlede tekstiler

Den første gruppe af intelligente tekstiler dækker tekstilbehandling og måden, man konstruerer og opbygger tekstilets fibre på. Man har længe behandlet tekstiler med forskellige kemiske processer for at forbedre deres egenskaber ved fx at gøre dem vind- og vandtætte samt smudsafvisende. Hvor grænsen går mellem traditionelt behandlede tekstiler og intelligente tekstiler kan være vanskelig at definere entydigt, men en vigtig forskel er, at man med nye teknologier har mulighed for at kontrollere tekstilernes egenskaber, så de aktiveres i det øjeblik brugeren, har behov for det. Med nye behandlingsmetoder kan man gøre tekstilerne aktive, så de mærker og reagerer på stimuli fra brugeren og omgivelserne. Når bæreren fryser, isolerer jakken, men sveder han, vil stoffet give mulighed for luftgennemstrømning. Fremtidens laboratorieuniform vil kunne advare laboranten om farlige kemiske udslip ved at skifte farve.

 

Vigtigt for udviklingen af intelligente tekstiler er desuden den øgede viden og præcision, med hvilken man kan forbedre gamle metoder og udvikle nye teknologier. Ved at konstruere fibrene, indlægge membraner eller overfladebehandle tekstilerne kan man med teknologier som fx mikroinkapsulering, nanoteknologi, Phase Change Materials og kromatiske materialer i dag give tekstiler helt nye og forbedrede egenskaber. Man kan således gøre stoffet smudsafvisende, lugtfrit, antibakterielt, flammehæmmende, og det kan isolere mod kulde, lyd, vand og vind og beskytte mod insekter, UV-stråling og kemisk og biologisk skadelige stoffer. Eller tekstilerne kan ved brug og efter behov frigive forskellige stoffer så som duft, medicin eller plejende artikler.

Med de nye teknologier er det – til trods for de forbedrede egenskaber – muligt i langt højere grad at bevare stoffets naturlige tekstur. Desuden er der store forventninger til, at de nye behandlingsmetoder skal udbedre den store miljøbelastning, tekstilindustrien i dag udøver.

Smudsfri skjorte

Behandlede tekstiler bruges allerede nu inden for outdoor- og sportstøj, hvor svedtransporterende og temperaturskiftende tøj sørger for mere komfort. I sundhedssektoren har antimikrobielt behandlede tekstiler store potentialer. I militæret skal udviklingen af nye fibre og coatings  optimere uniformer og udstyr og gøre disse lettere, stærkere og mere sikre. Ligeledes skal de intelligente tekstiler forbedre arbejdsuniformer. Men også i vores færden i hverdagen er vi – om vi er bevidste herom eller ej – i kontakt med disse usynligt intelligente tekstiler: lugtfrie strømper, komfortable dyner, smudsafvisende tøj og boligtekstiler, antistøvmidetæpper, nanobehandlede isolerende skosåler, osv. Med mikroinkapsuleingsmetoden regner man desuden med, at intelligente tekstiler vil få store potentialer inden for medicinalbranchen og personlig pleje og velvære. For uddybende information om og eksempler på behandlede tekstiler se artiklen: Behandlede tekstiler, der behandler dig godt.

 Definition af elektroniske tekstiler: Materiale med elektronisk funktionalitet og tekstil karakter.

Metoder:

Bitte små elektroniske komponenter tilføjet et tekstil

Udvikling af tekstiler med elektroniske funktioner

Elektronikken bag tekstilet:

Indvævning og indsyning af mikroelektronik så som:

Ledende fibre: Fibre, behandlet med et ledende materiale ex. sølv, så disse kan lede, måle og afgive elektroniske signaler.

Sensorer: sanser kroppens og omgivelsernes signaler så som lugt, temperatur, tryk osv. og transmitterer disse til en computer eller til nogle processorer, der producerer feedback.

Processorer: transformerer elektroniske signaler til fysiske reaktioner som ex. varme, lyd, lys osv.

RFID (Radio Frequency Identification): microchip, der indeholder information, som kan læses af en RFID-læser. Se også: Vidensbank for RFID

LED (Light-Emitting Diode): mikroskopiske lysdioder, der kan væves ind i tekstilets ledende fibre, så tekstilet får lysende funktioner. Placeres disse tæt ved siden af hinanden, kan de fungere som en fleksibel skærm.

Transport af information: via mikroantenner, bluetooth, wireless eller infrarød, kan tøjet modtage og afsende informationer uden kabelforbindelse

Tekstiler og elektronik

Området her kaldes også elektronic textiles, e-textiles, elektro textiles, wearable electronics m.m. Kært barn har mange navne. Her arbejdes både på at indbygge allerede eksisterende elektroniske komponenter så som mobiltelefoner, mp3-afspillere, kameraer og digitale skærme i tøj, tasker og andre tekstiler. Og der arbejdes på at indvæve, filte eller stikle teknologi som ledende og isolerende fibre og polymerer, sensorer, lysdioder (LED), processorer, antenner, GPS-enheder, pulsmålere, temperaturmålere, acceleratormålere, solceller og RFID-tags (Radio Frequency Identification) ind i tøj og tekstiler, for herigennem at gøre disse funktionsdygtige i forskellige henseender. Gennem tekstilerne kan vi således kommunikere, blive informeret, blive advaret, bliver underholdt, monitorere vores egen krop og vores omgivelser.

 

 På IFA (Internationale Funkausstellung) 2006 præsenterede Philips deres fototroniske serie af lysende intelligente tekstiler: LumaLive. Ved at indarbejde mange små LED i forskellige tekstiler som skoletasker, puder, t-shirts, sofaer osv., kan disse fungere som skærme. Serien er endnu ikke på markedet.

Gennem Hug Shirt’en kan man sende fysiske kram tværs over jorden. Ved hjælp af biometriske sensorer i trøjen måles kropstemperatur, hårdhed og hvor der klemmes, når brugeren giver sig selv et knus. Knuset kan sendes til en anden bruger iført en Hug Shirt, i hvilken processorer gengiver det afsendte knus. På prototypestadie findes en brandmandsuniform, der kan informere brandmanden om livstruende gasser og temperaturer, og gennem hvilken brandchefen kan få et bedre overblik over situationen.

I Tyskland har firmaerne Teppichwerk og Infineon sammen udviklet et tænkende gulvtæppe, der sanser brugerens gang på det og gennem et centralsystem styrer alle omgivelserne og fysiske forhold i bygningen efter brugerens behov. Ifølge firmaerne skulle tæppet komme på markedet i løbet af 2007. Endelig skulle det i fremtiden blive muligt for sygehuspatienten at blive hjemme i sofaen. Via Smart Shirt System, der måler patientens tilstand ved hjælp af biometriske sensorer, kan lægen følge med i patientens tilstand og vil automatisk blive alarmeret ved kritisk udvikling.

Thinking Carpet fra Infineon

Elektronik i tekstiler bruges hovedsageligt inden for områder som sports- og fritidstøj, sikkerheds- og arbejdstøj, sundhedssektoren, monitorering og i militæret. For mere information om og eksempler på elektronik i tekstiler se artiklen: Introduktion til elektronik i tekstiler.

De udfordrende tekstiler

Med disse to områder synes mulighederne for intelligente tekstiler at være uanede og revolutionerende. Men selv om man siger, at kun fantasien sætter grænser, er der i udviklingen af intelligente tekstiler mange udfordringer, man må holde sig for øje.

Nogle af de aspekter, man skal tænke på, når man udvikler intelligente tekstiler er: lav omkostning, sundhed og sikkerhed, miljø, brug af ressourcer ved fremstilling, design, vaskbarhed, holdbarhed, komfort og måden, produktet markedsføres på.

Af de to ovennævnte områder inden for intelligente tekstiler er det særligt den sidste del, der har fået øjensynlige egenskaber ved hjælp af elektronik, der trækkes frem i rampelyset. Men – som uddybet i artiklen om Elektronik i tekstiler – er der stadig så mange problematikker i udviklingen af elektrotekstiler, at de p.t. ikke har de store markedspotentialer. Som produkteksemplerne også viser, er det endnu meget få elektroniske tekstiler, der har fundet deres vej til markedet.

De mindre synligt intelligente tekstiler lader derimod til at have meget store potentialer inden for sundhed, sikkerhed og i miljømæssigt perspektiv. Vi vil her i vidensbanken sørge for at holde dig orienteret om begge emner ved at beskrive og uddybe forskellige behandlingsmetoder, teknologier, muligheder, problematikker og produkter.

 

Vidensbanken for intelligente tekstiler

Danmark har gennem mange år haft en stærk tekstilindustri og høj eksport af tekstiler. Efter at en stor del af produktionen er rykket til østen, har industrien behov for at forbedre og udvikle nye kompetencer. Et lille land med høje lønninger kan ikke konkurrere på produktionsmæssige vilkår, men til gengæld har vi et stærkt forskermiljø, kompetente og kvalitetsbevidste designere og et innovativt erhvervsliv, hvilket vi bør drage nytte af i tekstilindustriens udvikling. Intelligente tekstiler har mange endnu uopdagede potentialer på fremtidens marked, og vi bør i Danmark satse på at blive førende udviklere og leverandører inden for emnet.

I vidensbanken for intelligente tekstiler vil vi gøre vores til at bringe området i fokus. Ved at oplyse om nye produkter, metoder og teknologier, diskutere problemer og udfordringer og vidensdele vil vi forsøge at bringe den information, der er nødvendig, for at den danske tekstilindustri kan udvikle nye opfindelser.

Intelligente tekstiler spænder over mange fagområder lige fra ingeniører, designere, kemikere, IT-branchen til forskere og idemagere. Vi vil i vidensbanken servere den viden og de oplysninger, du behøver for at skabe de nødvendige kontakter. På aktørlisten kan du se, hvem der ellers arbejder med intelligente tekstiler. Fremmede ord kan slås op i ordbogen. I kalenderen kan du følge med i relevante arrangementer, foredrag og konferencer i såvel ind- som udland. Og ved at abonnere på vores feeds fra bloggen og vores nyhedsbrev, der udsendes hvert anden måned, kan du holde dig orienteret om alt inden for intelligente tekstiler. Vi hører også meget gerne fra dig med forslag til arrangementer, artikler, aktører, produkter og emner.

I vidensbanken håber vi således ikke kun at være medvirkende til, at det rent faktisk kun bliver fantasien, der sætter grænser for omfanget og potentialerne for intelligente tekstiler. Vi håber også på at kunne medvirke til at sprænge de traditionelle rammer for den gængse opfattelse af, hvad intelligente tekstiler skal og kan være.

Links: Shoeller , Outlast , Nanotex, Cognis , LumaLive , Hug Shirt , Brandmandsuniform , Thinking Carpet , Smart Shirt System , Quilts of Denmark .

Lea Schick