Akıllı Giyim Teknolojisi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Modern kumaş teknolojisi, futürist bir etki yaratmak için kıyafetlerin akıllı modifikasyonunu içerir. Bu teknoloji, renkleri değiştirmek, güneş ışığını engellemek için teknoloji yardımıyla kıyafetler yeniden tasarlanabilir, tıbbi veri toplamak, titreşimler yayar, hatta özel mesajlar görüntüler.

İşte kumaş teknolojisi ve akıllı kumaşlardaki en şaşırtıcı gelişmelerden bazıları;

Hauberks veya zincir posta gömlekleri Orta Çağ’da kullanıldı, ancak kesinlikle modası geçmiş, değil mi?

Yanlış. Sadece başka bir şeye dönüştüler. 2021’de, Singapur’daki California Teknoloji Enstitüsü (Caltech) ve Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) mühendisleri, yumuşaktan sert komuta kadar zincir posta benzeri bir malzeme yarattı. Bu kumaşı inşa etmek için ekip, birbirine geçen içi boş plastik veya 3D baskılı alüminyum parçacıkları bir araya getirerek şekil değiştirmelerine izin verdi, ancak sertliklerini korudu.

Elektromanyetik alanlarla ayarlanmış benzer kumaşların aksine, onları sertleştirmek veya gevşetmek için zincir postaları sıkışma geçişi kullandı. Bu, vakumla kapatılmış bir pirinç torbasının sertleşmesine neden olan prensiptir çünkü tahılların hareket edecek yeri yoktur. Parçacıklar vakum torbalarına benzer şekilde kapatılır. Kumaş, sertleştiğinde bugüne kadar tasarlanan diğer akıllı kumaşlardan daha fazla olan iki kiloya kadar destekleyebiliyor.

Bu kumaş için potansiyel uygulamalar arasında koruyucu zırh, hasta iyileştikçe sertliği değiştiren uyarlanabilir dökümler, yuvarlanabilen ve daha sonra yerinde sertleştirilebilen köprüler ve dış iskeletler bulunuyor.

Kendi kendini temizleyen giysiler

2016 yılında, Avustralya’daki Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü’ndeki bilim adamları, “büyüyerek” kendi kendini temizleyen bir kumaş geliştirdiler. Bir kumaş parçasının pamuk lifleri üzerinde bakır ve gümüş nanoyapılar bulunuyor. Tmetal nanoyapıları, asidik bir kalay klorür çözeltisi kullanarak pamuklu kumaşın astarlanmasını, daha sonra kumaşı bir paladyum tuzu çözeltisine daldırmayı içeren tekstile alma işlemi, paladyum (nadir bir metal) çekirdeğinin lifler üzerinde kendiliğinden oluşmasına neden olur. Son olarak, bakır ve gümüş banyoları fotoaktif metal nanoyapıların büyümesine yol açtı. Bu nanoyapıların metal atomları ışıkla yayar. Işığa maruz kaldığında, malzeme organik maddeyi parçalayabilir, altı dakikadan daha kısa bir sürede lekeleri ve kiri temizleyebilir.

Buluş, zirai kimyasallar ve farmasötikler gibi katalize dayalı endüstrilerde yararlı olabilir, ancak tekniği geliştirmek için daha fazla çalışma gerekiyor ve özellikle, giysiler gerçekten yıkanırsa metal nanopartiküllerin atık suya salınmamasını sağlar ve çevresel sorunlara yol açabilir. Ayrıca gümüş nanopartiküller, bakterileri öldürerek kokuları önlemek için de kullanılmış, ancak belirli koşullar altında toksik iyonlar haline gelme olasılıkları da var.

Seni serinleten kumaşlar

Soğuması için klimalar ve elektrikli fanlar kullanmak neredeyse toplam elektrik tüketiminin %20’si binalarda kullanıyor. Peki ya insanlar ilk etapta ısınmayı önleyebilirlerse?

2020’de, Stanford Üniversitesi (ABD) ve Nanjing Üniversitesi (Çin)’den bir araştırmacı ekibi, insan derisi üzerinde zaten serin hissettiren bir kumaş parçasını değiştirdi. Bu şekilde, ipek güneş ışığında çevredeki havadan 3.5°C daha soğuk kalmayı başardılar. Bilim adamları bunu ipek liflerine alüminyum oksit nanopartiküller ekleyerek başardılar. Bu nanopartiküller güneş ışığının ultraviyole dalga boylarını yansıtabilir ve cildi pamuklu giysilerden yaklaşık 12.5°C daha serin tutar.

İlk olarak, bilim adamları ürünü test etmek için silikon derisinden yapılmış simüle edilmiş cilt kullandılar. Tasarlanmış ipeği simüle edilmiş cildin üzerine döktüklerinde, cildi 8°C soğutucuyu doğal ipekten daha doğrudan güneş ışığı altında tuttu. Daha sonra, mühendislik ipeğinden uzun kollu bir gömlek yaptılar ve bir gönüllüden 37°C güneşte dururken giymesini istediler. Kızılötesi görüntüleri analiz ederek, araştırmacılar modifiye ipeğin doğal ipek veya pamuklu tekstiller kadar ısınmadığını öğrendiler.

Enerji hasat kıyafetleri

2016 yılında Atlanta’daki Georgia Teknoloji Enstitüsü’nden araştırmacılar, hem güneş ışığından hem de hareketten enerji toplayan bir kumaş yarattı.

Kumaşı yapmak için ekip, fiber bazlı triboelektrik nanojeneratörlere sahip hafif polimer liflerden yapılmış yün ipliklerini, güneş pillerini bir araya getirir. dönme, kayma veya titreşim gibi mekanik hareketlerden az miktarda elektrik gücü üretir.

Kumaş 320 mikrometre kalınlığında ve oldukça esnek, nefes alabilir ve hafiftir. Ekip bir gün olabileceğini öngörüyor çadırlara, perdelere ve hatta kıyafetlere entegre edilmiştir.

Bir gün, bu teknoloji hareket halindeyken telefonlarımızı şarj etmemize bile yardımcı olabilir.

Programlanabilir lifler

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü mühendisleri, programlanabilir lifler geliştirdi. Bu kıyafetlerimizde veri taşımak anlamına geliyor.

Lifler, elektriksel olarak birbirine bağlanan silikon talaşlarından yapılır. Bu şekilde, ekstra güç olmadan iki aya kadar sürebilen belirli bir dosya depolama kapasitesine sahip olabilirler.

Üst düzey araştırmacı Yeol Fink’e göre, bu dijital lifler fiziksel performansı izlemek ve hatta özellikle sinir ağını entegre ederse hastalıkları tespit etmek için sensörler olarak da hareket edebilir. Sinir ağı, kullanıcının aktivitesini ve vücut modellerini tahmin etmeye yardımcı olabilir ve sonunda bir solunum veya sağlık sorununun erken tespitini üretebilir.

Biyometri izleme kıyafetleri

Fitness saatleri, aktivitenizi, kalp atış hızınızı, uyku alışkanlıklarınızı vb. izleyebilen tek giyilebilir cihaz değildir.

Ayrıca aktif giyim, iş giysisi, pijama hatta iç çamaşırları bile sensörler aracılığıyla bu durumları gerçekleştirebilir.

Bir uygulama ile bağlantı kurarak, ödüllü akıllı tekstil şirketi Myant tarafından oluşturulan iç çamaşırı, stres seviyelerini, sabit zamanı ve giyilebilir cihazlar için diğer yaygın seçenekleri ölçer, yumurtlama ve sürücü yorgunluğunu tahmin eder

2020’de, MIT araştırmacıları da yıkanabilir bir sensör oluşturdu. Kullanıcının hayati belirtilerini izleyen ve uzak sağlık alanında bir sonraki büyük devrim olma potansiyeline sahip olma durumunda.

Bu arada, İsviçre’deki Empa araştırma merkezi, hareketsiz hastalar için yatak yaralarını önlemek amacıyla cildin dolaşımını kontrol etmek için optik lifleri akıllı tekstillere entegre etti.

Öte yandan, Danimarkalı Edema ApS şirketi bacak hacmindeki değişiklikleri tespit etmek için modifiye edilmiş yıkanabilir çoraplar yarattı, özellikle vücudun o bölgesinde sıvı birikimi veya potansiyel kan pıhtısı olan hastalar için yararlıdır.

Gördüğünüz gibi, akıllı kıyafetler için birkaç uygulama var ve diğerlerinin yakın zamanda görünmesi bekleniyor. Ve akıllı kıyafetler henüz ana akım olmayabilir, bir gün giyinme şeklimizde devrim yaratabilirler.

Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz?

Editör: Fatih Düz – 24.10.2022