Wszywanie małych elementów elektronicznych do ubiorów noszonych na co dzień nigdy jeszcze nie było łatwiejsze i tańsze.
W tym artykule zanurzymy się w świat inteligentnej odzieży, pomagającej polepszyć warunki BHP.
Na małej łodzi rybackiej płynącej przez fiord w pobliżu Trondheim w Norwegii należy sprawdzić sieci przed nocnym połowem.
Elgar jest rybakiem od ponad 40 lat.
Jest to jeden z najbardziej ryzykownych zawodów, corocznie tysiące rybaków na całym świecie traci swoje życie – najczęściej wskutek wypadnięcia za burtę i utonięcia.
“Gdy pogoda jest zła, gdy wieje silny wiatr, bardzo łatwo jest wypaść za burtę. Przydarzyło się to również mnie oraz kilkorgu osobom, które znałem, a którzy nie przeżyli”, powiedział Elgar Aukan.
“Bardzo łatwo można wypaść, natomiast wejść z powrotem do łodzi jest bardzo trudno – ubrania mokną i stają się ciężkie, a woda jest bardzo zimna”, dodał.
Rybak ma pilota, przy pomocy którego może w razie wypadku zdalnie zatrzymywać silnik łodzi. Elgar musi pamiętać, aby zawsze mieć go przy sobie.
Potrzebne są mu również urządzenia do alarmowania ekipy ratowniczej oraz takie, które pomogłyby mu utrzymać się na powierzchni wody, gdyby wypadł za burtę.
Dzięki integracji elektroniki z odzieżą ochronną wszystkie te urządzenia ratownicze mogą być noszone i nie można ich zapomnieć.
Na basenie w Trondheim naukowcy testują pierwszy prototyp inteligentnej kamizelki ratunkowej, opracowanej w ramach projektu badawczego Unii Europejskiej.
Wyposażona jest ona w zabezpieczone czujniki uruchamiające w razie wypadku środki ratujące życie, takie jak nadmuchiwane, utrzymujące się na powierzchni wody “płuco” oraz alarm.
Hilde Færevik, koordynatorka projektu SAFE @ SEA, zademonstrowała nam kamizelkę: “Widzicie tutaj mojego kolegę – ma on zintegrowane płuco – jest ono rozciągnięte a w górnej części płuca znajduje się alarm “człowiek za burtą”. Oczywiście, głównym zadaniem projektu jest znalezienie sposobu na integrację tej elektroniki z materiałem”.
Zaprojektowanie systemu wymagało wielu badań. Czujniki muszą być właściwie umieszczone, tak, aby odróżniały zanurzenie w morzu od przypadkowego zamoczenia wodą lub deszczem, a nadmuchiwane “płuco” musi utrzymywać głowę bezpiecznie nad powierzchnią wody nawet przy wysokiej fali.
Inteligentny kombinezon ma automatyczny nadajnik radiowy wysyłający sygnał na falach krótkich do odbiornika na łodzi. Pozwala to systemowi na zatrzymanie łodzi, zaalarmowanie załogi i przesłanie współrzędnych do służb ratowniczych.
“Naszym zamiarem jest zamontowanie odbiornika wysoko na maszcie łodzi” powiedział Håkon V. Døvre, inżynier elektronik z firmy Delta Alarm.
“Sygnał od ofiary wypadku będzie się wtedy rozchodził we wszystkich kierunkach i zostanie przechwycony przez tę antenę. Zawiera ona również antenę GPS, która może wysyłać informacje do centrum ratownictwa”
Nie wystarczy jednak sprawić, aby technika była niezawodna, kombinezon ochronny musi być wygodny, taka by nie utrudniał pracy i był łatwy do czyszczenia – w przeciwnym razie rybacy nie będą go używali.
“To jest pierwszy prototyp, jest on jeszcze dość duży, lecz będzie mniejszy i bardziej elastyczny, stanie się po prostu wygodną częścią całego ubrania – tak, że rybak nawet nie zauważy, że ma go na sobie”, dodała Hilde Færevik.
W celu zapewnienia lepszej funkcjonalności, wygody i bezpieczeństwa, materiał na rybacką odzież ochronną nowej generacji musi zostać ponownie wynaleziony.
Zadanie to jest realizowane w laboratorium chemicznym SINTEF.
Materiały, nad którymi pracują naukowcy, wykonane są z wyjątkowej powłoki, która sprawia, że nie tylko są one wodoodporne, lecz również same się naprawiają.
Ten związek zawiera mikrokapsułki ze środkiem chemicznym, który naprawia naddarcia, dzięki czemu odzież ochronna jest bardziej trwała.
Stephan Kubowicz, naukowiec specjalizujący się w materiałach, pracujący w SINTEF, wyjaśnił: “Gdy odzież zostanie uszkodzona, kapsułka zostaje rozerwana i to co znajduje się wewnątrz niej – pewnego rodzaju czynnik naprawiający – wypływa i zamyka przerwę, dzięki czemu odzież jest znowu jak nowa”.
Inteligentne ubrania mogą ratować życie na morzu, ale materiały mogą być również pomocne w domu.
Badacze w Eindhoven znaleźli sposób na wykorzystanie diod emitujących niebieskie światło do złagodzenia bólu pleców. W wyniku badań powstał innowacyjny produkt konsumpcyjny, który jest już dostępny w handlu.
“W kawałku materiału zostaje umieszczonych 40 diod LED. Urządzenie jest bardzo elastyczne, bardzo łatwo się zgina, dzięki czemu pas z łatą w środku dostosowuje się do kształtu ciała”, powiedział Gregor Jelen, kierownik produktu w firmie Philips Lighting.
Niebieskie światło stymuluje wytwarzanie w skórze tlenku azotu, rozluźnia mięśnie i poprawia krążenie krwi, co skutkuje złagodzeniem bólu.
Efekt leczniczy zostaje wzmocniony dzięki ciepłu wydawanemu przez diody emitujące światło.
Dla ochrony skóry i oczu zastosowany został czujnik podczerwieni. Wynalazcy z zespołu badawczego twierdzą, że urządzenie jest absolutnie bezpieczne i nadaje się do użytku domowego, ponieważ nie wytwarza żadnych szkodliwych promieni ultrafioletowych.
Prowadzone są zakrojone na dużą skalę badania kliniczne mające na celu dokładne określenie właściwości leczniczych tej technologii.
Dla osób projektujących urządzenie, widzących w e-tekstyliach duży potencjał twórczy, priorytetem było bezpieczeństwo.
Rogier van der Heide, projektant oświetlenia w firmie Philips Lighting, powiedział: Ciągle jeszcze jest wiele wyzwań dotyczących zastosowania diod LED w materiałach tekstylnych, ale staje się to coraz łatwiejsze. Baterie są ciągle jeszcze troszkę za duże a ich czas działania jest ograniczony, sterowanie diodami musi być bardziej wytrzymałe, bardziej niezawodne. Ale pracujemy nad tym i zmierzamy do celu”.
Ta technologia – opracowana w ramach projektu finansowanego przez UE – jest kompatybilna z istniejącymi liniami produkcyjnymi.
Pomaga to sprawić, aby produkcja elektroniki tekstylnej była tańsza i prostsza. Kawałki materiału przechodzą przez te same maszyny, które są używane do przetwarzania tradycyjnych układów elektronicznych.
Wysoka temperatura może uszkodzić włókna syntetyczne. Dlatego zamiast lutowania do zamocowania elementów emitujących światło do cienkich przewodów miedzianych wplecionych do materiału tekstylnego stosowany jest klej przewodzący.
Ponieważ diody LED są dość wydajne, mała bateria może zapewnić kilka cyklów leczniczych pomiędzy kolejnymi ładowaniami.
Koen van Os, koordynator projektu PLACE-IT, mówi, że nie ma żadnych obaw dotyczących bezpieczeństwa: “Widzicie tutaj nasze urządzenie, które zostało zbudowane z elementów elektronicznych o niskim napięciu, nie ma tutaj wysokiego napięcia. Prąd jest słaby, więc noszenie tego urządzenia tak blisko ciała jest całkowicie bezpieczne”.
“Dzięki spadkowi cen obserwowanemu w ostatnim czasie – a jest to proces, który trwa już od kilku lat – o wiele łatwiej jest teraz projektować wielkoobszarowe urządzenia oświetlające bazujące na diodach LED”.
Ze swoją niezliczoną liczbą zastosowań, tekstylia elektroniczne sprawiają, że nasze życie staje się lepsze na wielu poziomach – a zdrowie i bezpieczeństwo to tylko dwa z nich.
Copyright © European Commission 2012 / euronews 2012