Los ingenieros están colocando circuitos en la ropa para crear dispositivos cómodos que podrían hacer de la moda electrónica el futuro de la industria textil.

Textiles inteligentes, donde la electrónica se incorpora a los tejidos, han existido por algún tiempo, de camisetas cargadas de sensores que te mantienen fresco, a vestidos llenos de LED. A pesar de estas innovaciones, incluso el comprador más decidido tendría dificultades para encontrar este tipo de moda en la calle principal.

Dra. Ana Neves, un investigador de la Universidad de Exeter en el Reino Unido que se especializa en dispositivos electrónicos portátiles, piensa que el diseño voluminoso es en parte el culpable.

"El usuario debe sentirse cómodo, ", dijo." La mayoría de los textiles inteligentes todavía se basan en la integración de la electrónica convencional en las telas, pegándolos a la superficie y retirándolos cuando sea necesario lavar el tejido ".

Como parte del proyecto E-TEX, La Dra. Neves y sus colegas están usando una estrategia diferente, construyendo dispositivos directamente en las fibras de los textiles utilizando componentes flexibles y livianos. Una camiseta, por ejemplo, podría diseñarse para monitorear los latidos del corazón del usuario sin la necesidad de componentes electrónicos integrados.

La idea del proyecto surgió en 2014 cuando el Dr. Neves desarrolló una técnica para hacer que las fibras textiles conduzcan la electricidad recubriéndolas con grafeno. Luego decidió aplicar el método para incorporar dispositivos electrónicos en la ropa.

Las propiedades del grafeno son ideales para su uso en textiles. El semi-metal tiene solo unos pocos átomos de espesor, haciéndolo extremadamente ligero, y se puede doblar e incluso estirar sin dejar de ser robusto. También es transparente, lo que lo hace adecuado para pantallas emisoras de luz.

Es más, la aplicación de un revestimiento a las telas debería ser fácil de integrar en la producción de ropa existente. "Si simplemente agregamos uno o dos pasos, las posibilidades de que se adopte este tipo de tecnología serán significativamente mayores que si le decimos a un fabricante que necesita reformular completamente sus líneas de producción, "dijo el Dr. Neves.

Brillo

Hasta aquí, el equipo ha construido un tipo de pantalla de tela utilizando materiales emisores de luz. Al intercalar sulfuro de zinc dopado entre dos capas de grafeno, que actúan como conductores, los investigadores lo hicieron brillar.

Luego incorporaron esta configuración en una serie de fibras, estructurado como una tela tejida, para crear una tela en la que la intersección de fibras se ilumina como píxeles cuando se conecta a una fuente de alimentación. Cambiar los materiales emisores de luz produce diferentes colores.

"Se puede utilizar para hacer visible un abrigo o una mochila a distancia, "dijo el Dr. Neves." Por ejemplo, si se pierde un niño, activar las fibras emisoras de luz aumentaría la visibilidad, ayudando a los equipos de búsqueda y rescate a localizarlos desde un helicóptero ".

En el futuro, el equipo de E-TEX espera recolectar energía de los movimientos de una persona para que las telas puedan autoamplificarse. Tan flexible, las células solares de plástico se vuelven más eficientes, también podrían incorporarse como fuente de energía.

Según Henry Yi Li, profesor de ciencia e ingeniería textil de la Universidad de Manchester, REINO UNIDO, "Los textiles electrónicos se han convertido en uno de los principales enfoques de la tecnología portátil".

Pero uno de los problemas de la integración de la electrónica en la ropa es conectarlos a todos. Los alambres tradicionales son voluminosos y no encajan perfectamente en la tela. El profesor Li es parte de un proyecto llamado ETexWeld, que está tratando de incorporar mejor componentes electrónicos como sensores, circuitos, aplicaciones y tomas de corriente en la ropa.

Él y sus colegas están comenzando desde el principio. "Estamos desarrollando componentes electrónicos partiendo de hilos o fibras individuales, " él dijo.

Los investigadores han estado experimentando con diferentes estrategias que podrían usarse solas o combinadas. El desarrollo de fibras e hilos conductores es una solución, como los componentes y circuitos microelectrónicos se pueden tejer, de punto, cosido o bordado en la tela. Imprimir tinta conductora sobre un textil es otra posibilidad.

Lavable

Uno de los grandes desafíos es proteger los componentes electrónicos para que sean lavables y puedan soportar el sudor y la humedad. así como las tensiones mecánicas y las tensiones debidas al movimiento corporal y las actividades físicas.

"Los elementos electrónicos y el cableado de conexión se pueden encapsular y proteger mediante cintas aislantes de soldadura y / o técnicas de bordado, ", dijo el profesor Li.

El enfoque del proyecto hasta ahora ha sido hacer un uniforme inteligente para bombero que integre la funcionalidad requerida mientras apaga un incendio. Para esto, Se necesitan sensores para medir la temperatura y la humedad. mientras que la ubicación y el movimiento de un bombero también deben transmitirse a otros miembros del equipo, y eso debería comunicarse de forma inalámbrica.

El equipo ha desarrollado un algoritmo que puede determinar si un bombero está en peligro o no integrando los datos recopilados de diferentes partes del traje. También puede predecir si es probable que ciertos patrones de trabajo sean riesgosos.

El proyecto involucra a un equipo internacional, con miembros en Turquía, Grecia, Francia, Inglaterra, Eslovenia, Taiwán y Hong Kong, lo que le ha permitido aprovechar la experiencia de cada región. En Taiwán y Hong Kong, por ejemplo, las empresas ya están fabricando y vendiendo productos textiles electrónicos.

"La colaboración sin duda nos ayuda a pasar del trabajo de laboratorio al desarrollo de prototipos comerciales, ", dijo el profesor Li.