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Smart Textiles: tessili avanzati per funzionalità intelligenti

Con il termine “smart textiles” vengono indicati tutti quei tessuti che mostrano un comportamento attivo in risposta ad uno stimolo esterno. Questi tessuti avanzati possiedono la capacità di percepire, attivare e rispondere ad elementi dell’’ambiente circostante o agli input da parte dell’utente, creando esperienze interattive e funzioni “intelligenti”.

Il loro comportamento reattivo può essere attivato da sistemi elettronici (e-textiles) o da altre tecnologie non digitali come segnali termici, chimici o anche magnetici.

Integrando componenti elettronici, sensori, attuatori, sistemi di elaborazione dati, archiviazione e altre tecnologie all’interno della loro struttura, i tessuti intelligenti possono essere visti come computer indossabili in grado di monitorare e migliorare l’esperienza di chi li indossa in modi senza precedenti. Riportiamo qui alcuni casi interessanti che fondono funzionalità interessanti con il design.

Luce integrata

Elementi luminosi possono essere integrati nei tessuti a partire da una sorgente luminosa a LED e un materiale tessile in modo tale che le singole fibre o un singolo tessuto fungano da “guida” della sorgente luminosa. Fibre ottiche in plastica PMMA trasparente vengono intrecciate con fibre di poliestere bianco per formare stuoie di fibre che guidano la luce proveniente dalla sorgente luminosa esterna.

Munda Textile System image source here

In altri casi, i diodi LED possono essere incorporati direttamente all’interno del tessuto, grazie all’integrazione di fili conduttivi che sono finemente ricamati con altri filati.

I tessuti vengono quindi prodotti utilizzando macchinari commerciali che hanno grandi cicli di produzione, comprese tecniche di cucito e tessitura a controllo numerico. Poiché si tratta in generale di materiali specializzati, i tessuti vengono generalmente realizzati su ordinazione.

E-broidery technology for LED integration in textiles

Per generare luce, entrambi questi sistemi necessitano di una fonte di energia che viene semplicemente fornita dalla rete o dall’implementazione di un sistema di batterie.

Sistemi conduttivi

Nuove tecnologie per l’integrazione di sistemi di riscaldamento resistivi consentono la creazione di capi che generano calore. Le resistenze sottili, serigrafate, estensibili e lavabili possono oggi essere applicate a varie superfici per applicazioni indossabili. Questi elementi riscaldanti a resistenza fissa sono costituiti da strati di argento conduttivo e inchiostri al carbonio inseriti tra 2 strati di TPU (poliuretano termoplastico), che vengono successivamente trasferiti sul tessuto. Le specifiche di progettazione e l’inchiostro utilizzato determinano le proprietà di riscaldamento, come i tempi e le temperature.. Questi circuiti forniscono calore supplementare per applicazioni anche a contatto con la pelle, garantendo il comfort e resistendo fino a 50 cicli di lavaggio.

Campi di applicazione possibile includono: dispositivi indossabili, indumenti compressivi, tutori articolari, dispositivi medici, prodotti terapeutici, nonché componenti industriali e per il settore automotive.

Energy harvesting

Un paio di anni fa, i ricercatori della Aalto University in Finlandia hanno sviluppato un capo di abbigliamento con celle solari nascoste, rendendo la tecnologia di accumulo tramite fotovoltaico  invisibile ad occhio nudo. L’obiettivo del progetto Sun-Powered Textiles era creare un prodotto energeticamente autonomo in grado di alimentare dispositivi indossabili, come i sensori che misurano l’umidità o la temperatura, senza intaccare l’estetica del capo d’abbigliamento. Tradizionalmente, l’integrazione del fotovoltaico nei tessuti veniva realizzata semplicemente posizionando le celle solari sulla superficie frontale di un tessuto, compromettendone inevitabilmente l’estetica. Invece, il team multidisciplinare ha trovato il modo di nascondere la cella solare sotto il tessuto di questa giacca prototipo e ha ottimizzato il tessuto in modo che potesse passare abbastanza luce per alimentare il dispositivo indossabile.

The Sun-Powered Textiles project was made by Aalto University physics and design students

Immaginate di ricaricare in modalità wireless lo smartphone semplicemente mettendolo in tasca, godendovi una passeggiata al sole…

Sensing Textiles

 Caress of the Gaze di Behnaz Farahi

Caress of the Gaze di Behnaz Farahi è un innovativo indossabile ispirato alla natura creato utilizzando la tecnologia di stampa 3D. È stato progettato per interagire con l’ambiente circostante rilevando lo sguardo di altri individui e rispondendo con comportamenti realistici. Il tessuto intelligente è costituito da una combinazione di un sensore fotografico, materiali a memoria di forma e attuatori in lega a memoria di forma (SMA) che vengono utilizzati per informare il movimento della “pelle stampata”, consentendo movimenti e risposte del tutto dinamici. Questo dispositivo indossabile interattivo cattura l’attenzione degli altri e stabilisce una relazione attraverso le sue azioni realistiche e reattive. Il progetto mette in mostra il potenziale delle più recenti tecnologie di stampa 3D e, esplorando le proprietà tettoniche dei materiali utilizzati, comprese le loro flessibilità e densità, il progetto dimostra come queste tecnologie possano contribuire all’industria della moda.

Tenendo conto dei vari casi e delle potenziali applicazioni, i tessuti intelligenti rappresentano un settore emergente che unisce tecnologia e moda per creare soluzioni innovative per varie esigenze e sfide. Hanno il potenziale per trasformare il modo in cui ci vestiamo, comunichiamo e interagiamo con ciò che ci circonda: i tessuti intelligenti non sono solo funzionali ma anche espressivi, sicuramente creativi e anche divertenti.