Toepassingsgebieden van in textiel ingebouwde elektronica zijn enerzijds de intelligente kleding voor militairen en medisch personeel en anderzijds de communicerende kleding, die tot nu toe een nog altijd voornamelijk ludiek karakter heeft.

De markt van de in kleding geïntegreerde elektronica, of wearable computing, is tegenwoordig in voldoende mate tot ontwikkeling gekomen om twee segmenten duidelijk te onderscheiden :

• intelligente kleding, met militaire en vooral medische toepassingen
• communicerende kleding, die nu nog een wat speels karakter heeft, maar zeker ook ingang zal vinden in de genoemde beroepssectoren
   

1. Intelligente kleding

Dat is kleding waarin sensoren zijn opgenomen die gegevens registreren, en op die manier de gezondheid van een persoon of zijn comfort bewaken.

De sensoren worden aangebracht op een stoffen armband, een borstriem of een t-shirt die strak om het lichaam zit en meten permanent lichaamstemperatuur, polsslag of bloeddruk, sturen vanop afstand de ontvangen informatie door en zetten eventueel een alarmsysteem in werking.

Door de technologische vooruitgang die op twee vlakken werd geboekt, kon de laboratoriumfase eindelijk worden afgesloten :

• de uitwerking van elektronische geleiders van kunststof en de mogelijkheid om die in de wasmachine te stoppen, ten minste toch bij lage temperatuur (30°C)
• het onderzoekswerk van de Fransman Didier Dieppois aangaande de sensordraad (octrooi FR 2 869 047): 

1. een metalen draad geleidt de stroom maar kan ook vervormen en dus een signaal creëren ; bij de minste beweging vervormt het weefsel en de informatie wordt geanalyseerd teneinde de vervorming te correleren aan het verschijnsel dat men wil meten
2. die draad werd gebruikt in het kader van het Caphytex-project, om de longcapaciteit van mensen met ademhalingsmoeilijkheden te meten

1.1. Militaire toepassingen

Het zijn de militairen, met name Amerikaanse, die aanvankelijk het onderzoek naar intelligente kleding financierden.
Zo financierde het DARPA de werkzaamheden van het Georgia Institute of Technology met betrekking tot een intelligent vest dat gebruikmaakt van optische vezels om verwondingen door kogels te detecteren. Het vest is eveneens voorzien van sensoren die gegevens verzamelen over de gezondheidstoestand van de vechtende soldaat en die informatie via Bluetooth naar een verzorgingseenheid stuurt.
Het vest heeft geen naden en de sensoren kunnen op om het even welke plaats worden aangebracht; het kan bijgevolg aan de gestalte van de drager worden aangepast. De sensoren kunnen ook worden aangepast aan de activiteit van de drager :

• ademhalingsfrequentie, lichaamstemperatuur (…) voor een soldaat
• sensor gevoelig voor schadelijke gassen of lucht voor een brandweerman

Sensatex heeft een versie voor het grote publiek uitgebracht, onder de naam Smart Shirt. Een patiënt krijgt aan de hand ervan de mogelijkheid om te communiceren met een medische eenheid, met name op het platteland.

Aan de hand van de sensoren kunnen het hartritme, de lichaamstemperatuur, de ademhaling… worden gecontroleerd.

Het Georgia Institute of Technology zet zijn research voort voor het leger, en legt zich met name toe op een kledingstuk dat medicijnen toedient via de huid, en een broek die stijf wordt bij een verstuiking.

• www.gtwm.gatech.edu
• www.sensatex.com
   

Er moet nog wel een oplossing worden gevonden voor de energietoevoer van die systemen: ze moeten vele dagen autonoom blijven, maar het spreekt vanzelf dat ze niet kunnen worden verzwaard met hinderlijke batterijen !

Een van de denkpistes is de aanwending van een warmtegenerator, die nuttig gebruikmaakt van het verschil tussen de temperatuur van het lichaamsoppervlak en die van de buitenomgeving. Infinéon (USA) heeft in een ruimteomgeving aangetoond dat een verschil van minstens 5°C meer dan 1 microwatt/cm2 en een spanning van 5V/cm2 oplevert.

Hier wordt de elektronica aangewend met het oog op communicatie vanop afstand, zelfs soms met volkomen ludieke bedoelingen. Dat gebeurt ofwel door communicerende instrumenten ofwel door optische vezels (bv : Luminex) te integreren.

• France télécom R&D is een van de pioniers in Frankrijk, met een jack waarin de functies van een mobiele telefoon zijn verwerkt: toetsenbord op de mouw, microfoon en oortje in de kraag
• Infinéon (halfgeleiders) en Rosner (kledingfabrikant) hebben een herenjas ontwikkeld waarin zich een MP3-lezer/telefoon bevindt, met een toetsenbord van textiel op de mouw; het product kan worden gewassen bij 30°C (zonder de lezer) en wordt gecommercialiseerd op www.mp3blue.de
• Motorola en Burton onder de merknaam Audex, en vervolgens Plantronics en Quicksilver onder de merknamen Quicksilver en Roxy, brengen skivesten in de handel waarin een telefoon, digitale muziek en een bluetoothverbinding zijn ingebouwd (350-400 EU voor de Quicksilver-producten)
• Nyx (USA) en daarna NJ TEC (FR) ontwikkelden kleding met en soepel scherm, verbonden met een personal assistant, of een draagbare telefoon, om de boodschappen te concipiëren www.uranium-jeans.com
   

Het Engelse Eleksen heeft zich al gespecialiseerd in de fabricage van toepassingen in soepele, geweven materialen, die kunnen worden geïntegreerd in een mouw, de riem van een handtas. Deze onderneming biedt haar diensten aan kledingfabrikanten aan die zich willen onderscheiden van de concurrentie www.eleksen.com.

Om de strijd aan te gaan tegen Chinese concurrenten die lage prijzen hanteren, ontwikkelt de Universiteit van Yonsei (Zuid-Korea) kleding die van kleur verandert, skipakken die de lichaamstemperatuur, het ozongehalte, de vochtigheidsgraad en het UV-niveau meten, alsook een joggingpak dat het hartritme registreert en de meetgegevens naar het dichtsbijzijnde ziekenhuis kan sturen www.yonsei.ac.kr.

Vandaag wordt communicerende kleding een interface op zich : met de knoppen wordt een nummer gevormd, in de kraag zitten een microfoon en oortjes, met een soepel scherm op de mouw kan op het net worden gesurft…

In sommige beroepscategorieën groeit de belangstelling : werkleiders, skimonitoren, ziekenhuispersoneel, …

Als u meer wilt weten :

Europese programma’s

• Biotex: bio-sensing textile for health management
• MyHeart: intelligente, biomedische kleding in het kader van een project rond cardiovasculaire aandoeningen
• Proetex: textiel op basis van micro-nanocommunicatietechnologieën, bestemd voor personen in noodsituaties (brandweerlieden, …)

François Stauder, CRCI ARIST Champagne-Ardenne, tel: +33 (0)3 26 69 33 57, fax: +33 (0)3 26 69 33 69
 

Contactpersoon : Sirris, Fabienne Windels
E-mail fabienne.windels@sirris.be
Tel. +32 (0)4 361 87 57 Fax +32 (0)4 361 87 02

Dit artikel is reeds verschenen op Agoria Online (members only) en Techniline, de portaalsite van de technologische innovatie van Sirris. Abonneer u op Techniline indien u alle artikels wenst te volgen.