Gli E-Textiles o smart Textiles sono una gamma di dispositivi costruiti a partire da fibre tessili o incorporati in esse, che possono essere applicati in numerosi campi tra cui il monitoraggio di parametri corporei come il battito cardiaco, la respirazione, la temperatura corporea oppure dati relativi all'attività sportiva, applicazioni in ambito militare come giubbotti anti proiettile smart, tute per la rilevazione di sostanze pericolose presenti nell'aria o in generale nell'ambiente (Dangerous Good o DG), nella moda e nell'ambito delle protesi mediche, in cui si sta indagando un utilizzo di questa tecnologia per restituire la sensibilità al tatto ai pazienti o per riuscire a identificare i disagi nei pazienti che le indossano per migliorarle.
Nel contesto di questo articolo ci concentreremo sul prototipo sviluppato da un gruppo di ricerca dell'Università di Cambridge che introduce alcune soluzioni significative a livello tecnologico. Si tratta di un display da 46 pollici che funge anche da sistema di illuminazione basato su tecnologia LED RGB e altri componenti per le comunicazioni wireless, il fotorilevamento, il monitoraggio ambientale di parametri vitali e per l'accumulo di energia. Notevoli sono le funzionalità di questa nuova tecnologia e le tecniche che sono state adoperate per realizzarla. Le particolarità di questa tecnologia innovativa sono equiparabili a quelle relative alle superfici LED deformabili trattate nel seguente articolo: Una nuova tecnologia per la realizzazione di LED deformabili. Si tratta, in sostanza, di superfici flessibili che possono essere deformate e piegate (e in alcuni casi tagliate) senza alcuna conseguenza sull'operatività del dispositivo.
Figura 1: Processo di costruzione di una superficie E-Textiles con F-Devices
Nella Figura 1 vengono mostrati alcuni degli F-Devices (come un'antenna RF utilizzata per l'alimentazione, un sensore fotorilevatore, ecc.) e il modo in cui sono stati integrati all'interno delle fibre tessili attraverso un processo definito weaving. Si tratta di un vero e proprio processo di tessitura in cui i dispositivi vengono progettati per essere inseriti nelle fibre tessili conduttive realizzate in poliammide. Nella stessa Figura 1 viene mostrato anche un esempio di sistema E-Textiles completo di tutti i suoi componenti.
Figura 2: Dimostrazione dei test di stabilità meccanica
Nella Figura 2 vengono invece mostrate alcune azioni eseguite sul dispositivo in fase di test. Come si può vedere, il display viene piegato, arrotolato e deformato senza conseguenze sul suo funzionamento.
Figura 3: Parametri relativi agli F-Devices
La Figura 3 mostra alcuni parametri relativi agli F-Devices.
Figura 4: Grafici di stabilità elettrica e meccanica degli F-Devices
Gli E-Textiles forniscono un importante vantaggio che è quello di non avere un limite di estensione della superficie utilizzabile come display.
Figura 5: Design di un E-Textiles
Figura 6: Alcune dimostrazioni applicative degli F-Devices
Riferimenti & Documentazione Tecnica
- Smart textile lighting/display system with multifunctional fibre devices for large scale smart home and IoT applications
- Scientists develop fully woven, smart display
- Diagnosing Amputee Discomfort
