O echipă de cercetători de la Universitatea Națională din Singapore (NUS) a dezvoltat un prototip de îmbrăcăminte care funcționează ca un ecran tactil. Tehnologia transformă fibrele textile în componente electronice capabile să afișeze imagini, să detecteze atingerea și să comunice fără fir cu alte dispozitive. Inovația ar putea deschide noi posibilități în domeniul hainelor inteligente, inclusiv pentru monitorizarea sănătății.
Un ecran tactil integrat direct în materialul unei haine
Telefoanele și ceasurile inteligente ar putea avea, în viitor, un concurent neașteptat: propriile noastre haine. Cercetătorii de la Universitatea Națională din Singapore au realizat un sistem electronic flexibil, integrat într-o mânecă, care permite utilizatorului să interacționeze cu informațiile digitale direct prin materialul textil.
Spre deosebire de un ecran obișnuit, atașat pe suprafața unei haine, noul dispozitiv folosește fibre electronice țesute în structura materialului. Acestea îndeplinesc două funcții esențiale: emit lumină pentru afișarea imaginilor și detectează contactul cu degetele. Rezultatele cercetării au fost prezentate într-un studiu publicat în revista științifică Nature, sub coordonarea profesorului asistent Tural Khudiyev.
Cum funcționează mâneca inteligentă creată în Singapore
Pentru realizarea prototipului, oamenii de știință au dezvoltat o metodă de integrare a componentelor electronice în fibre foarte subțiri. Procesul utilizează tehnici de poziționare precisă, prelucrare cu laser și realizare a conexiunilor electrice.
În cadrul dezvoltării tehnologiei, cercetătorii au integrat peste 5.000 de cipuri electronice, folosind mai mult de 20.000 de conexiuni. Componentele au fost încorporate în fibre cu diametrul de aproximativ un milimetru, care pot ajunge la lungimi de zece metri. Elementele luminoase sunt asociate cu senzori tactili, astfel încât materialul poate identifica locul în care utilizatorul îl atinge. Această arhitectură permite transformarea unor fire asemănătoare celor textile într-o interfață digitală interactivă.
Ce rezoluție are ecranul tactil țesut în haină
Prototipul realizat de echipa din Singapore include 54 de fibre electronice, fiecare având 96 de LED-uri.
Caracteristicile tehnice ale ecranului experimental:
- Rezoluție: 96 × 54 de pixeli.
- Dimensiuni: 168 × 105 milimetri.
- Rată de afișare: 30 de cadre pe secundă.
- Fibre electronice: 54.
- LED-uri pe fiecare fibră: 96.
- Interacțiune: detectarea mai multor atingeri simultane.
Deși rezoluția este mult inferioară celei întâlnite la telefoanele moderne, realizarea este importantă deoarece ecranul face parte dintr-un material flexibil. Un alt avantaj al sistemului este funcționarea independentă a fibrelor. Dacă una dintre acestea se defectează, celelalte pot continua să funcționeze.
Mâneca poate afișa videoclipuri și primi comenzi vocale
Cercetătorii nu s-au limitat la realizarea unui ecran tactil. În prototip au fost integrate și componente care permit dezvoltarea unor funcții suplimentare, printre care un microfon, un difuzor și senzori pentru mișcare, orientare, temperatură și lumină ambientală.
Astfel, mâneca inteligentă poate fi utilizată pentru:
- Afișarea fotografiilor și redarea videoclipurilor.
- Interacțiunea tactilă cu o interfață digitală.
- Primirea unor imagini prin conexiune Bluetooth.
- Recunoașterea comenzilor vocale.
- Afișarea informațiilor despre temperatură.
- Utilizarea unor funcții de orientare, precum busola.
- Reglarea automată a luminozității în funcție de mediul înconjurător.
Prototipul demonstrează că o piesă vestimentară poate reuni funcții care, în prezent, sunt asociate mai ales cu dispozitivele electronice portabile.
Poate fi spălată o haină cu ecran tactil?
Una dintre principalele provocări ale electronicii integrate în îmbrăcăminte este rezistența la utilizarea zilnică. Materialele textile trebuie să suporte mișcări repetate, îndoiri și spălări, fără să devină incomode. Potrivit rezultatelor prezentate de cercetători, prototipul și-a păstrat aproape integral funcționalitatea după 50 de cicluri de spălare cu detergent și 1.000 de îndoiri.
În plus, materialul a demonstrat o respirabilitate comparabilă cu cea a unor textile obișnuite, precum bumbacul, poliesterul și denimul. Aceste rezultate sugerează că tehnologia ar putea fi adaptată pentru utilizarea în articole vestimentare, deși sunt necesare teste suplimentare înainte de comercializare.
Hainele inteligente ar putea ajuta la monitorizarea sănătății
Un domeniu în care cercetătorii văd un potențial important este cel medical. Îmbrăcămintea dotată cu senzori ar putea permite, în viitor, urmărirea unor parametri fiziologici și afișarea informațiilor direct pe suprafața hainelor. De exemplu, utilizatorul ar putea consulta anumite date fără să mai fie nevoit să deschidă o aplicație pe telefon.
O asemenea tehnologie ar putea fi utilă în monitorizarea la distanță, în recuperarea medicală sau în dezvoltarea unor sisteme de asistență pentru persoane cu nevoi speciale. Totuși, prototipul nu trebuie confundat cu un dispozitiv medical certificat. Posibilele aplicații clinice necesită cercetări și validări suplimentare.
Următorul pas: haine cu inteligență artificială
Echipa de la Universitatea Națională din Singapore intenționează să continue dezvoltarea fibrelor electronice, urmărind îmbunătățirea rezoluției și extinderea funcțiilor disponibile. O direcție de cercetare este integrarea inteligenței artificiale, astfel încât îmbrăcămintea să poată interpreta mai bine comenzile utilizatorului și informațiile primite de la senzori.
Într-un asemenea scenariu, hainele inteligente ar putea adapta automat informațiile afișate în funcție de activitate și de condițiile din jur. Deocamdată, mâneca tactilă este un prototip de laborator, nu un produs disponibil în magazine. Totuși, experimentul arată că viitoarele interfețe digitale nu vor trebui neapărat să fie construite din sticlă și plastic: unele ar putea fi pur și simplu țesute în haine.
Sursa: Descopera.ro
