Eksempler på mode med e-textiles

Interessen for at studere emnet e-textiles er stor blandt unge amerikanere, men er der arbejde at få efter endt uddannelse? Eric Zainzinger fra talk2myShirt giver her sit bud på, hvad der skal til for at få e-textiles på markedet.

Behandlede tekstiler, der behandler dig godt

Som man ikke skal dømme bogen på dens omslag, må man heller ikke vurdere tekstilerne på deres struktur. Tekstiler, der umiddelbart ligner og mærkes som helt almindelig bomuld, uld, viskose, nylon o.l., kan i dag have skjulte egenskaber og funktioner, som vi som oftest slet ikke lægger mærke til. Tekstilerne behøver ikke at være så passive, som de umiddelbart ser ud. Ved funktionelle konstruktioner (opbygning) og overfladebehandlinger af fibrene vil såvel vævede som ikke-vævede tekstiler kunne ændre deres fysiske egenskaber. De intelligente tekstiler reagerer ved påvirkning fra brugeren og/eller omgivelserne, og egenskaberne ændres ved brug/renholdelse, og – uden vi opdager det – øges komforten og velværet i vores tøj. Intelligente tekstiler er tekstiler, der er via teknologier og materialer er tilført funktioner. Artiklen her giver overblik over, hvilke funktioner de kan tilføres, hvad de bruges til og hvilke problematikker de kan rejse.

Tre niveauer at behandle tekstiler på

1. Fibre: Man kan ændre på udseendet og strukturen af fibrene samt egenskaberne gennem behandling af såvel naturfibre som syntetiske fibre. Ændres materialeindhold, fiberantal, tykkelsen af de enkelte fibre eller måden, de er sammensat på i garnet, ændres tekstilets egenskaber.

Ved fx at lægge mange tynde fibre sammen til ét garn opnås et materiale med mange (luftkanaler) kapillærer. Disse virker som sugerør overfor fx sved. Luftkanalerne er så små, at vandpartikler som fx regn og sne ikke trænge ind. Damppartikler (sved), som er væsentligt mindre end i vandform, kan fint slippe ud, og derved kan kroppen ånde – heraf begrebet åndbarhed.

2. Membraner: Er en film eller foliedug som kan ligge selvstændigt mellem to eller flere stoflag, eller som kan fikseres på et eller flere af stofferne ved hjælp af varme og tryk. Disse membraner kan – alt efter materiale og konstruktion – beskytte bæreren mod forskellige fysiske påvirkninger så som vind, vand, UV-stråling, smuds, insektbid m.m., men det kan i nogle tilfælde ændre stoffets struktur/overflade. Teknikken bruges mest til overtøj til voksne, outdoor tøj o.l. Et af de mest kendte eksempler på denne teknik er Gore-Tex.

3. Coating: En form for imprægnering, hvor et materiale i flydende form påføres et ”værtstekstil”. Materialet fikseres ved varmebehandling. Som med membranerne kan behandlingen foretages med mange forskellige materialer alt efter hvilke egenskaber, man ønsker at opnå. Forskellen fra membranerne er bl.a., at coatingmaterialet er flydende og derfor kan trænge bedre ned i tekstilvaren, dvs. mellem de enkelte garner. Det omslutter fibrene, og overfladen er kraftigere og stærkere samt holder bedre til brug og vask end en membran.

 Nye og gamle metoder…

Traditionelt siges det, at funktionelle tekstiler hænger sammen med de egenskaber, som den tekniske konstruktion og produktets formgivning giver. Men når det er intelligente tekstiler, vi taler om, så indbygges yderligere funktionelle egenskaber – fx temperaturregulering eller andre funktioner.

 Mange behandlingsmetoder har været kendt længe, og det diskuteres derfor ofte, i hvor stort et omfang intelligente tekstiler blot er gammel vin på nye flasker.

Det nye og intelligente består bl.a. i nye materialer, en anden måde at sætte materialerne sammen på, nye overflader og teknikker til behandling af tekstilerne, men også af tekstilernes egne egenskaber i forhold til omgivelserne.

Med udviklingen af nye behandlingsmetoder, hvoraf nanoteknologi er en af de mest gennemslagskraftige, kan tekstilernes egenskaber raffineres og kontrolleres langt bedre. Ved traditionelle behandlingsmetoder giver tekstilets egenskaber ikke helt de samme muligheder for at tilpasse sig brugeren og skifte karakter. Er stoffet vind- eller vandtæt, har det denne funktion, indtil slid og renholdelse har minimeret denne egenskab.

 Smudsfri skjorte

Er tekstilet behandlet med duftmiddel, vil det dufte uafbrudt, indtil duftmolekylerne vaskes af eller slipper op. Det nye og intelligente består i, at tekstilernes funktioner og reaktioner nu kan kontrolleres, så de ændres efter stimuli som fx gnidning, temperatursvingninger, bakterier, vand, lys osv.

Den altid passende påklædning

Der findes ikke dårligt vejr, kun forkert påklædning! Men laver man blot den mindste fysiske aktivitet, kan det være så godt som umuligt at være rigtigt påklædt. Det ene øjeblik fryser man, og det næste sveder man og kan ikke ånde i sit vindtætte tøj. Netop hvad angår komfort inden for sports-, outdoor-, arbejdstøj og blot almindeligt praktisk overtøj har udviklingen af intelligente tekstiler haft en enorm betydning. Tekstilerne er nu ikke længere blot vind-, vandtætte og isolerende. De reagerer på brugerens og/eller omgivelserne fysiske tilstand, og egenskaberne ændres herefter.

En vind- og vandtæt jakke, der er isolerende, kan være isoleret på en sådan måde, at hvis brugeren fryser, isolerer jakken, mens den reagerer med køling, når brugeren kommer til at svede. Ved overopvarmning transporteres sveden væk fra kroppen og ud på ydersiden gennem kapillærerne.

Denne form for tekstiler med skiftende og tilpassende egenskaber kaldes også for Phase Change Materials (PCM). Der er fysiske love/begrænsninger for, hvor meget varme et materiale optager og afgiver ved materialets skiftende fysiske påvirkninger fra fx fast til flydende form.

Konsistens og volumen ændres ligeledes, og dette påvirker så produktets temperaturregulering. Når materialet blødgøres, absorberer det varme, og når det krystalliseres, afgiver det varme. Ved PCM kontrolleres og udnyttes disse love til at give tekstilet aktive og funktionelle egenskaber.

PCM kan opnås på mange forskellige måder. Man kan fx anvende en form for voks, der er indkapslet i mikrokapsler (se nedenfor). Kapslerne lægges enten ind mellem membraner eller uden på fibre, som vi kender det fra outlast-teknologien. Kapslerne kan også støbes ind i skum eller fx non-woven materialer. Et typisk anvendt materiale til voks er octadecane, da denne skifter mellem flydende og fast stadie ved 28,3 grader. Når kroppen sveder, opvarmes voksen. Den bliver flydende og absorberer derved kroppens varme. Når man igen fryser, krystalliseres voksen og frigiver igen varmen.

 Da processen ved PCM er dynamisk, og materialerne konstant ændrer sig fra fast til flydende form og tilbage igen afhængigt af kroppens fysiske aktivitet og temperatur, er denne teknologi automatisk temperaturregulerende, uden at brugeren behøver at mærke det. Med dynen fra Quilts of Denmark, der også bruger outlast-teknologien, reguleres temperaturen natten igennem, uden at brugeren bemærker det.

PCM er en af de mest benyttede teknologier på markedet inden for intelligente tekstiler. En anden måde, man kan lave temperaturregulerende tekstiler på, er Shape Memory Materials (SMM). Ved at molekyledesigne (eller fixere) kan man skabe tekstiler, der ved opvarmning altid vil forsøge at finde tilbage til en indkodet, oprindelig form. Derved kan man lave isolerende tøj, hvis egenskaber ændres efter brugerens fysiske behov.

Diaplex, Outlast og Schoeller er førende inden for Phase Change Materials.

Mikroindkapsling

Ved denne teknik kan man indkapsle alverdens forskellige stoffer i molekyler (cyclodextriner), der ved efterbehandling af tekstilet kan påføres fibrene. Molekylerne kan reagere på forskellige stimuli så som varme, bevægelse, lys, bakterier osv., hvorved stoffet indeni frigives. Tekstilerne udstyres med egenskaber, der først udløses, når tøjet bruges.

Denne teknologi har store potentialer inden for personlig pleje og kosmetikbranchen, og kaldes derfor ofte cosmetotextiles. Molekylerne kan ved brug frigive funktionelle stoffer som fx parfume, vitaminer, olier eller cremer til huden, afslappende, opkvikkende og vitaliserende stoffer m.m.

Des mere bokseren sveder, des mere kommer han til at dufte af roser. Men også inden for sundhedsbranchen ses muligheder i fx frigivelse af medicin, aloe vera eller andre stoffer, der afhjælper på hudsygdomme, vitamin E der sammen med en stor tæthed i stoffet beskytter mod UV-stråling, antibakterielle stoffer og myggemiddel.

Mikrokapslerne kan også indeholde termo- eller fotokromatiske stoffer, der kan få stoffet til at skifte farve, når det udsættes for varme eller lys. Eller det kan reagere på gas- eller kemiske udslip, og der arbejdes på at få fx laboratoriearbejderens eller soldatens uniform til at advare om farer ved at skifte farve.

 Man kan desuden designe stivelsesmolekyler, der kan indkapsle kroppens bakterier, i det øjeblik disse molekyler omsættes til sved og begynder at lugte. Og teknologien kan bruges i tæpper og boligtekstiler, hvor lugte som fx røg kan indkapsles.

Der er dog mange ting, man skal være opmærksom på, hvis man ønsker at behandle sine tekstiler med mikroindkapsulering.

Der eksisterer mange kosmetiske og medicinske direktiver, der skal overholdes, og der skal foretages mange kliniske tests i forbindelse med risiko for allergi eller andre overfølsomhedsreaktioner. Desuden er der udfordringer i forhold til holdbarhed, langtidseffekt og vaskbarhed.

Vi vil her i vidensbanken snarest muligt bringe en mere uddybende artikel om cosmetotextiles.

Cognis er en af de vigtigste producenter indenfor cosmeto textiles.

Antimikrobiel behandling

Der forskes meget i antimikrobiel behandling af tekstiler, da det vil have store konsekvenser for mange områder lige fra militæret, outdoor-life til arbejdstøj, hvor man går i det samme tøj i mange dage, over til hospitalssektoren, der vil kunne opnå et langt mere sterilt miljø. Hverdagsbeklædningen og modetøj er ligeledes relevant, hvor en antimikrobiel behandling vil kunne forbedre brugsegenskaberne og velværet ved, at tøjet ikke lugter – forhåbentlig til gavn for miljøet, da tøjet ikke skal vaskes så ofte.

Antimikrobielle egenskaber kan opnås på mange forskellige måder fx ved at hæmme bakterievæksten eller ved at dræbe de bakterier, der rammer tekstilet. Sølvioner og chitosan er ofte anvendte materialer til antimikrobiel behandling. Ud over den ovennævnte indkapslingsmetode af bakterierne kan man bl.a. også nævne Ægis’ teknologi, hvor man nedbryder de bakterier, der kommer i kontakt med tekstilet, men ikke de der naturligt befinder sig på huden. De anvendte molekyler (propyldimenthyloctadecyl ammonium cloride) er designet således, at de binder sig til fibrene og ikke muterer over til huden eller ud i omgivelserne. Se artiklen Antimikrobiel behandling.

Bakteriemikrober er ikke i sig selv skadelige. Det er først, når bakterier kommer i hudkontakt (sved), at de bliver til lugt, og ved kontakt med tekstilet bliver de til snavs.

Producenter er blandt andet: Devan og CHT.

Smudsafvisende

Hvad er værre end et glas rødvin ned i den helt nye sofa eller fedt og chokoladepletter på de hvide bukser? I mange år har man arbejdet på at forbedre vaskepulver og pletrensemidler, men hvad med at forebygge skaderne i stedet?

Man har altid behandlet tekstiler mod snavs, men med de nye materialer og teknologier er smudsafvisningsbehandling blevet væsentligt forbedret. Det er blevet muligt at behandle tekstiler, så de stort set ikke tager imod både vandigt og tørt snavs.

De nye behandlinger har også bedre holdbarhed end de gamle. Ved at behandle tekstiler med stoffer, som fx fedt af kemiske årsager ikke kan binde sig på, kan man i højere grad holde tøjet rent. Har tøjet fået en plet, går den let af i vask eller rens.

Disse smudsafvisende behandlinger har længe været forbundet med miljø- og sundhedsskadelige kemikalier. Specielt har der været stor bevågenhed i forhold til udledning af spildevand efter vask med et stort indhold af kemikalier. Med nye teknologier som fx nanoteknologi er det imidlertid muligt at opnå gode holdbare egenskaber, der tåler vask og anden renholdelse og samtidig bevare stoffets oprindelige struktur.

Nanobehandling – Less is more

Når man diskuterer, hvorvidt tekstilbehandlingerne er nye eller intelligente, kan man nævne nanoteknologien som særligt skelsættende. Man kan i dag arbejde med molekylerne ned i nanostørrelse, og det giver helt nye muligheder. Med ny teknologi, nye materialer og ny viden kan man adskille, udvinde og udnytte de enkelte stoffers egenskaber i forhold til hinanden på langt mere intelligent vis, end man tidligere har kunnet.

Nanoteknologi er brudt frem ikke kun på tekstilområdet, men også inden for mange andre brancher. Der satses mange penge på udvikling af nanoteknologi, og der udtrykkes stor tiltro til teknologien, som ofte sammenlignes med en ny industriel revolution i lighed med indførelsen af dampmaskinen, elektrificeringen og computerteknologien.

Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling har en vision om, at Danmark frem mod 2020 skal være blandt verdens 3-5 mest dominerende nationer inden for udvikling og brug af nanoteknologi.

Det giver et godt markedsbrand at tillægge sig navnet nano bl.a. grundet den store mediebevågenhed, nanoteknologi har.

Der arbejdes både på nationalt såvel som internationalt plan med at lave standardiseringer af teknologien, der skal kunne fungere som kvalitetssikring.

Grundet uhåndgribeligheden af teknologien bruges betegnelsen i meget bredt omfang; Én måde at definere nanoteknologi på er med Hohensteins definition:

Nanoteknologi refererer til systematisk arrangerede funktionelle strukturer, som består af partikler med størrelsesafhængige egenskaber. (Hohensteiner Institute)

En nanometer er én milliontedel af en millimeter, dvs. ca. 100.000 gange mindre end tykkelsen af et hår. Molekyler og atomer, som det i dag kun er muligt at se via specielle mikroskoper, kan ved nanoteknologi en for en konstrueres, opbygges og omorganiseres, så materialet får forbedrede og eller nye egenskaber. For mere uddybende definition af nanoteknologi se også vidensbanken for nanoteknologi.

Årsagen til den senere tids fokus på nanoteknologi er, at mange eksisterende funktionelle produkter kan forbedres med nanoteknologi. Samtidig findes en lang række af nye anvendelsesområder.

Nanobehandling kan have mange forskellige effekter alt efter materiale og teknologianvendelse. Mange af de tidligere nævnte egenskaber som smudsafvisning, temperaturregulering, antibakteriel osv. vil kunne forbedres betydeligt med nanoteknologi. Udviklingen forventes at påvirke vores hverdag på så godt som alle niveauer i de kommende årtier via nye muligheder fx inden for tekstiler.

Nanoteknologibaserede tekstiler har været på markedet siden år 2000 og har givet designeren mulighed for at forbedre tekstilerne på mange måder. Ved brug af fibre og kompositmaterialer inden for nanoteknologi kan man ændre tekstilernes mekaniske og fysiske egenskaber.

Nanoteknologi kan bruges i såvel opbygning af fibre som i overfladebehandlinger fx i form af membraner, coatings og ved indkapsulering, og nanomaterialet bliver en del af stoffet. Afhængigt af materialer, konstruktion og overfladebehandlinger kan nanoteknologi gøre tekstilerne smudsafvisende, antibakterielle, antimikrobielle, vandafvisende, vindtætte, antistatiske, flammehæmmende, elektrisk ledende og magnetiske og samtidig øge komforten.

Behandling af tekstiler på nanoniveau betyder, at man ikke kan se eller mærke behandlingen efterfølgende – og det kan have stor betydning.

De vigtigste elementer for kvalitetsopfattelsen er, at man gennem nanoteknologi kan tilføre alle tekstiler usynlige, men meget effektive, egenskaber, hvilket er med til at løfte kvaliteten i forbrugernes øjne. Dette har stor betydning for beklædnings- og tekstilindustrien.

Nanotex kan nævnes som en af flere producenter indenfor vand- og smudsafvisende nanotekstiler.

Hvad med miljøet ?

Tekstilindustrien og ikke mindst nanoteknologien bliver ofte beskyldt for forurening grundet de kemikalier og processer, der anvendes. Man savner dog en tilbundsgående analyse med dokumentation af kemikalietyper og -forbrug, der anvendes ved konventionel tekstilproduktion sammenlignet med kemikalietyper og –forbrug ved nanoteknologi.

Der er dog nogle uafklarede miljø- og sundhedsrisikoaspekter samt nogle etiske aspekter, man bør analysere og dokumentere. Det er endnu ikke til at forudse, hvor disse mikroskopiske størrelser vil kunne bevæge sig hen, og hvilke konsekvenser det vil kunne medføre. Derfor forskes og arbejdes der både på nationalt og på internationalt plan på at få fastlagt nogle regler og direktiver for nanoteknologi.

Naturen er den mest intelligente

Mange af ovennævnte teknologier og egenskaber er inspireret af naturen, som på mange måder udviser de mest intelligente løsninger. Det schweiziske firma Schoeller markedsfører en NanoSphere efterbehandling, som er selvrensende på samme måde som blade og vinger på insekter er det. BASF har et lignende produkt Mincor, hvor man refererer til lotus-effekten. På blandt andet Institute for Soldier Nanotechnology på MIT forsker man i edderkoppens spind for at udvikle stærkere, lettere og mere elastiske fibre.

Vidensbanken for intelligente tekstiler

Intelligente tekstiler kan overordnet set inddeles i to kategorier: 1. Tekstiler og teknologi og 2. Behandlede tekstiler. Selv om førstnævnte ofte er den mest i iøjnefaldende og mest interessante for medier og reklamemarked (læs mere om denne kategori i artiklen Introduktion til elektronik og tekstiler), er sidstnævnte klart den med de største potentialer, og som har størst markedspotentialer. Vi vil her i vidensbanken forsøge at holde dig opdateret inden for nye produkter, teknologier og materialer, hvem der producerer og er leveringsdygtige inden for hvad. Vi vil pege på, bearbejde og bringe viden om produkter, problematikker og metoder. Vi håber derved at kunne hjælpe den danske tekstilindustri med at blive førende inden for udviklingen af fremtidens intelligente tekstiler.

Links: Schoeller, Outlast, Diaplex, Devan, CHT, Cognis, Nanotex, Quilts of Denmark, Hohensteiner Institute, Institute of Nano Soldiers, BASF.

Lea Schick – med hjælp og input fra konsulent Vera Friis, TEKO Lab

Hvad kan elektronik og tekstiler udrette sammen?

Tøj, der forstår at handle

Traditionelt set er tøjet og tekstilerne udelukkende noget passivt vi påklæder os, som beskyttelse mod vejr og vind, eller som oftest for at klæde os og vores omverden. Men sådan er det ikke mere! Tøjet skal i fremtiden kunne meget mere end blot beskytte og afskærme os fra omverdenen og udtrykke vores stil og karakter. Tøjet skal kende os, tøjet skal måle os og vore omgivelser, tøjet skal give os information, kommunikere, beskytte og underholde os. Tøjet skal være både sjovt og funktionelt.

Teknologi, der forstår os

Vores opfattelse af teknologien er gået fra at være noget prætentiøst, i en sort boks, som mennesket må lære at agere med, til at den skal være usynlig, allestedsnærværende, indrette sig efter os, den skal være kontekstbevidst, affektiv, funktionel og let og intuitiv at interagere med. Teknologien forsvinder ind i vores omgivelser for at gøre disse intelligente og handlekraftige. Wearable computing, electronic-textiles, textronics (kært barn har mange navne) er en forlængelse af denne udvikling af teknologiens væsen. Teknologiens hastige udvikling har gjort det muligt at tilføre tøj elektroniske funktioner, uden dette mærkes på tøjets oprindelige egenskaber og kvalitet. Mikrochips med information og sensorer, der måler temperatur, lys, hjertebanken og andre stimuli fra dig eller omgivelserne. – Aktuatorer, der kan få stoffet til at lyse, bevæge sig, varme eller køle og spille musik, er i dag så små, at de kan væves ind i fibrene. Elektricitet kan ledes gennem fibre og information kan transporteres wireless.

Eksempler på elektronik, der kan integreres i tøj. Illustrationen er fra Interactive Wear

Tøj, der underholder os

I en underholdningens tidsalder går de fleste af os rundt med op til flere forskellige elektroniske apparater på os hver dag. Vi kan ikke finde mobilen når den ringer, er bange for at forlægge den nye MP3 spiller og bliver konstant viklet ind i ledninger. Underholdningsjakken eller tasken løser nu disse problemer ved at indbygge det hele i de tekstiler, vi alligevel bærer rundt på. Ved hjælp af trykfølsomme sensorer fungerer ærmet som display for MP3-spiller og telefon, mikrofon er indbygget i kraven og lyden transporteres til høretelefonerne via bluetooth. Eller hvad med en taske, i hvilken der automatisk tændes lys, når man stikker hånden ned i den, så man kan finde sine nøgler eller den lille mobiltelefon, hvis man da har husket den. Men også det er der nu råd for! Nemlig tasken, der ved aflæsning af RFID chips i dine genstande vil fortælle dig om du mangler noget i tasken, når du går ud af døren.

Jakke fra O’Neill med elektronik integreret af Interactive Wear  

 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.

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

Teknologien forsvinder ind i tøjet, og tekstilerne bliver til medier. Hvad med et instrumentløst band, som ikke spiller playback? Første lydspor er lagt med den nye luftguitar, der spiller musik bare ved at bevæge fingrene hen over usynlige sensorer i trøjen. Luftguitaren er udviklet i Australien.

Tøj, der udtrykker dig og dit humør!

Joanna Berzowska, prof. i computerkunst ved Concordia University Montreal, eksperimenterer med interaktivt og foranderligt tøj, der ikke blot udtrykker din personlighed, men også dine forskellige tilstande i en omskiftelig hverdag. Tøjet reagerer på og ændrer sig efter din aktivitet og i forhold til dine omgivelser. Tøj skifter farve og form ved berøring og spiller musik ved bevægelse. På Philips forsker et lille designhold i at lave tekstiler, der fungerer som hud, og viderekommunikerer kroppens fysiske tilstand og reaktioner på omverdenen. Læs mere i artiklen A slipstream maker goes organic. Begge projekter arbejder langt fra markedspotentialer, efterspørgsel og realiserbarhed, men ideerne bag skal fungere som inspiration til, hvordan vi udnytter de potentialer, der ligger i tøjets tætte kontakt med brugeren – anytime, anywhere. Tøjet er derved det bedste bindeled mellem brugeren og dennes omgivelser.

Er du træt af at præsentere dig selv, fortælle din livshistorie osv., kan du have disse data liggende digitalt i en RFID chip i dit tøj, og den du står overfor vil med en mobil med RFID-læser kunne modtage dine oplysninger på sin skærm i form af billeder eller video med soundtracket til dit liv i baggrunden. Så slipper vi for alle de visitkort, der alligevel altid bliver væk.

Philips er for tiden i gang med at udvikle deres lysende intelligente tekstiler: Lumalive serien. Bagsiden af skoletasken kan fungere som en digital skærm, hvor man kan spille små film eller vise offentligheden sine yndlingsbilleder, ærmet af trøjen kan som en rullende tekst kommunikere med omverdenen, eller dine sofapuder kan lyse i forskellige farver efter dit humør.

Se video af tekstilerne her

Ved mikroskopiske diodepærer (LED) placeret tæt ved siden af hinanden i tekstilet, der er behandlet så fibrene kan lede elektricitet, kan man i dag lave en simpel form for digital skærm, der er fleksibel og kan vaskes. Behandling af elektroniske tekstiler er et af de områder, der kalder på megen forskning og forbedring, for at disse funktionelle tekstiler vil kunne få deres virkelige gennembrud. Tøjet skal kunne vaskes gang på gang, farves, omformes, tåle grov behandling uden at elektronikken i det forringes. Hvem vil have gardiner, kjoler eller jakker, der ikke kan vaskes. Disse sjove funktioner kan dog også bruges til mere ’nyttige’ ting. Indbygget GPS kan spore barnet, der har det med at blive væk, eller lysdioderne kan indvæves i overtøjet som ekstra stærke reflekser.

Områder hvor elektronik indarbejdes i tekstiler:

- Militæret

- Outdoor- og sportstøj

- Sundhedssektoren og ældrepleje

- Patientovervågning

- Arbejdsbeklædning (sikkerhed)

- Interiør

- Logistik og styring

Definitioner på områder indenfor intelligente tekstiler af firmaet Interactive Wear

Tøj, der måler og vurderer dig

Det lyder jo meget sjovt det hele, men når nu det er så vældig smart, hvordan kan det da være, at butikkerne ikke bugner af det? Det er der flere årsager til. Teknologien er endnu meget dyr, og selvom man gør fremskridt i problemer omkring vaskbarhed og holdbarhed, er der stadig problemer med proportionerne mellem tøj og teknologi. Nogle får oftere ny mobiltelefon end de skifter jakke, og andre går ikke i det samme tøj mere en et par måneder. Derfor er markedet for teknologi indbygget i tøj især voksende indenfor ex. outdoor- og sportsstøj, der ikke udskiftes ud så ofte. Eksempelvis skijakker med indbygget GPS og sensorer, der overvåger position og bevægelser. Ved voldsomme fald alarmerer en radiosender den nærmeste redningscentral med en sms om skiløberens position.

Elektronikken kan bruges til at monitorere sportsudøvere for at kortlægge og forbedre deres præstationsevne. Via sensorer i tøjet måles bærerens fysiske tilstand som hjerteslag, blodtryk, svedproduktion, temperatur osv., og bevægelsesmønstre og fysiske præstationer kortlægges og gemmes.

Men det er ikke kun professionelle sportsudøvere, der kan få glæde af den nye teknologi. Til en overkommelig pris kan fritidsjoggeren nu erhverve sig de nye Nike+iPod løbesko, som via en lille sensor i skoene måler løbeturen og tempoet. Oplysningerne sendes direkte til din iPod, som ikke blot rapporterer live, men også tilpasser musikken efter tempo, og sammenligner med tidligere løbeture. Gennem et forum på nettet sammenlignes præstationen med løbere fra hele verden.

Tøj med kærlighed og tøj med vold

De intelligente tekstiler giver os mulighed for over store afstande at kommunikere på nye og fysiske måder. Giv børnene en strålende godnathilsen eller en lys opvågning med en sms til den lysende hovedpude, eller send et klem til en du savner, gennem The Hug Shirt.

Via sensorer i blusen mærker denne, hvor og hvor hårdt du klemmer og kropstemperaturen, der sendes til den savnedes bluse, hvis processorer videregiver knuset.

Eller hvad med denne no-contact jacket, som er udviklet til kvinder i USA. Når brugeren aktiverer jakken sendes elektroniske impulser af 80,000 volts low ampere gennem jakken lige under dens overflade, og voldsmanden vil hurtigt være skræmt væk.

Tøj, der gør arbejdet lettere og sikrere

Teknologi i tøj er ikke kun til sjov og ballade. Indenfor arbejdstøj og uniformer, der holder længe, og hvor teknologien kan øge sikkerheden og optimere arbejdsprocessen, investeres der mange penge i funktionelt tøj. Det er tidsbesparende og skaber stor frihed for vejarbejderen, bygningsarbejderen eller politimanden, at han ikke skal bikse med walkie-talkie, mobiltelefon og headset, men at det hele er indbygget i uniformen. Squidlabs i USA har udviklet et intelligent reb, der via indbyggede sensorer, måler strækket i rebet og kommunikerer, hvis det er ved at knække.

Teknologien kan også redde liv.

I et samarbejde har Falck, Viking og Systematic Software Engineering, udviklet en prototype af IP FireFighter: fremtidens brandmandsuniform med indsyede sensorer og GPS, der måler puls, temperatur, iltbeholdning og position og via en radiosender øjeblikkeligt giver brandchefen besked, hvis brandmændene udsættes for livsfare. Gennem højtalere i hjelmen kan han omdirigere røgdykkerne efter behov og trække dem ud inden ilden bliver for stærk og røgen for tyk.

Tøj for livet

Netop et område som sundhed og sikkerhed, er folk villige til at betale for. Her har elektroniske tekstiler store potentialer. Det amerikanske firma Sensatex har udviklet SmartShirt system, der fungerer via en teknologi de kaldet interconnection technology. Det er et system, hvor sensorer, der måler hjerterytme, åndedræt, respiration, kropstemperatur og kalorieforbrænding er forbundet i et netværk, der monitorer brugeren og holder denne informeret om fysiske tilstande på et display på et armbåndsur eller mobilen. Alle data transmitteres trådløst til pc’en derhjemme eller til lægens computer. På den måde kan man i sundhedssektoren spare ex. hospitalspladser eller plejehjemsboliger, ved at monitorere patienten hjemmefra. Teknologien bruges også i små veste til ny- og for tidligt fødte babyer, og kan forhindre vuggedød.

Tekstiler i felten

Alle disse sjove, underholdende og til tider meget praktiske funktioner er desværre som tidligere nævnt endnu dyre og derfor ikke særlig udbredte. Som det oftest er med teknologi, er et af de steder, hvor der ligges flest penge i udvikling også indenfor intelligente tekstiler hos militæret. Mange af de ovennævnte teknologier og muligheder, er inspireret af opfindelser, der oprindeligt er gjort indenfor militæret. Institute of Nano Soldier på MIT (Massachusetts Institute of Technology) er et af de førende institutter. Her arbejdes for tiden på at udvikle uniformer, der monitorerer soldater i marken, lokaliserer dem, og informerer om den såredes placering, tilstand og om et skuds præcise placering på kroppen, så man kan komme de hårdest tilskadekomne til undsætning først. På sigt skal de intelligente uniformer kunne udøve førstehjælp som ex. hjertemassage. Uniformerne kan, som kamæleonen, skifte farve og camouflere soldaten efter omgivelserne. US Army udvikler desuden udstyr med indvævede akustiske sensorer, som afslører støj fra fjendtlige tropper.

Tekstiler – mere end tøj

I vores hverdag er vi konstant omgivet af og i berøring med mange forskellige former for tekstiler, der kan tilføres funktioner ved hjælp af teknologi. Ovennævnte teknologi kan ex. indlejres i gulvtæpper, således, at gulvtæppet automatisk slår alarm til ambulancecentralen, hvis en krop ligger urørlig på tæppet. Eller der slås alarm til politicentralen, hvis et gulvtæppe betrædes, når man ikke er hjemme. To tyske firmaer Vorwerk Teppichwerke og Infineon Technologies har i fællesskab udviklet en prototype af et multifunktionelt tæppe: Thinking Carpet, der måler og aktivt reagerer på vores daglige færden. Via Mikro Elektro-Mekaniske Systemer (MEMS): sensorer, lysdioder og andre teknologier, der er forbundet til bygningens centralcomputersystem, styres alt lige fra lys, temperaturer, kaffebrygning og medier automatisk af færden på tæppet. Tæppet skulle ifølge udviklerne være på vej på markedet.

Eller i en fremtidig version, ville det da være skønt om alle tekstiler lige fra bussædet foran dig til gardiner eller tøj, kunne fungere som elektroniske fjernsyns- eller computerskærme. Eller hvis borddugen var elektronisk, så man kunne spille spil og vise familiens billeder frem på den under middagen!

Selvom der stadig er langt til disse funktionelle og dyre intelligente tekstiler, vi ser indenfor sundhedssektoren, professionelle sportsudøvere og militæret, at er prisen for teknologi en af de hurtigst faldende i verden.

I arbejdet med elektroniske tekstiler, kan det derfor godt betale sig at søge inspiration i disse sektorer for at finde på nye gode ideer – inden man får udviklet dem, skal teknologien nok falde i pris. Der er dog stadig mange problematikker ved brugen af elektronik i tøj, som gør at dets udbredelse i butikkerne endnu ikke er helt proportionelt med alle de potentialer der her er skitseret.

Intelligente tekstile netværk

Fremtidens udfordring indenfor elektroniske tekstiler bliver at skabe et bedre netværk mellem tøjet/tekstilerne og vores omgivelser så som underholdnings-, kommunikations- og informationssystemer og med vores omgivelser, i hvilke teknologien også bliver allestedsnærværende. Til sammen skal genstandene udvikle værdier, der er større end summen af deres respektive egenskaber. Omgivelserne skal således skabe en ambient intelligens omkring os, der forstår og reagerer på os.

Den største udfordring er ikke længere at skabe tøj og ting med komplicerede funktioner, men det svære består i at få disse til at forstå og afkode de situationer af mangfoldige og komplekse indtryk vi færdes i, og i at få dem til at omsætte disse til meningsfulde reaktioner i samarbejde med omgivelserne. Til dette må man udnytte tekstilernes potentialer idet disse er i konstant berøring med os, er tæt på og dækker det meste kroppen, hvorved det vil være det bedste medie til såvel måling som feedback. Tekstilerne er en naturlig og vigtig del af vores hverdag, og uden at kræve vores opmærksomhed, vil disse kunne skabe en intim interaktion mellem mennesket og de intelligente systemer.

Problematiske forskelle mellem elektronikkens og tekstilernes egenskaber:

Elektronik: Hård, Rigid, Sensibel og skrøbelig, Dyrt, Elektronik udvikles hurtigt og skal kunne opgraderes,  Elektronik er dyrt og udskiftes ikke hvert halve år Tekstiler

Tekstiler: Blød, Sensitiv, Tåler bearbejdning og vask, Billigt, Tøj kan holde i mange år, Tøj skifter efter moden,

Tekstilerne under udvikling

Mange af de produkter og projekter der her i artiklen er fremhævet er endnu blot på tegnebrættet, og som skitseret er der endnu mange problematikker, eller skulle man nærmere sige udfordringer, indenfor elektroniske tekstiler, der skal løses og forbedres. Der findes mellem tekstiler og elektronik mange modstridende egenskaber, man skal forsøge at inkorporere og tilpasse hinanden.

Kun derved vil de to brancher kunne udnytte deres fulde potentiale, og samtidig have markedspotentialer for den almene forbruger.

Vidensbanken for intelligente tekstiler har som målsætning, at være med til at løse disse problemer ved at oplyse og vidensdele mellem markedets producenter, forskere, designere og eksperter, så man i fællesskab kan udvikle og optimere potentialet for udviklingen af intelligente tekstiler i Danmark.

Hvor dette felt vil føre hen, kan vi ikke spå om, men ved at informere om nye tendenser, teknikker og produkter vil vi her i vidensbanken forsøge at holde dig opdateret med den viden, der er nødvendig, for at du selv kan komme på ideer og teknikker til fremtidens produkter. Mange af de produkter, områder og problematikker, der her er skitseret vil desuden blive grundigere behandlet i mere specifikke artikler snarest muligt.

Læs mere om produkterne her: Underholdningsjakken, Tasken med lys i, Luftguitar, Lumalive, Joanna Berzowska, Nike og iPod, Hug Shirt, No Contact Jacket, IP FireFighter, SmartShirt System, Institute For Soldier Nanotechnologies, Thinking Carpet, Interactive Wear

Af: Lea Schick