Onderzoek naar E-textiles

Om meer te weten te komen over de mogelijkheden met en in stoffen ging ik daar extra onderzoek naar doen. Wij wilden als groep niet onze voorspellingen voor over 10,50 en 100 jaar op ‘niks’ baseren. Uit mijn onderzoek volgt dan ook de voorspellingen over stoffen. Dit onderzoek helpt ons verder het prototype te kunnen realiseren en visualiseren.

Bestaan er stoffen waarin temperatuurregulatie zit?

Onderzoekers van de University of Maryland hebben een materiaal ontwikkeld die jouw warmte geeft of verkoeld. Dit is afhankelijk van jouw condities. Via infraroodstraling laat het materiaal warmte ontsnappen en mocht je het koud hebben wordt de warmte via de infraroodstraling gevangen. De stof is gemaakt van garen die bestaan uit vezels en een coating van koolstofnanobuisjes. Als je het warm hebt trekken de vezels in het garen samen. Zo ontstaan er poriën. Wanneer je het koud hebt zetten de vezels weer uit. Het materiaal kan zelfs worden gebreid, gekleurd en gewassen.

Polychromelab

Nu bestaat er ook nog een andere stof namelijk Polychromelab. Dit is een drielaags, waterdicht en ademend materiaal. De stof is ontworpen om omkeerbaar te zijn. De stof biedt een dubbele opwarmfunctie. De zwarte buitenlaag absorbeert zonlicht en de reflecterende binnenlaag straalt je lichaamswarmte naar je zelf toe terug. Omdat je de stof dus kan omkeren kan je het in situaties van zowel kou als warmte gebruiken. Deze jas op de foto hieronder is een voorbeeld van een product met deze stof.

Als je de jas omkeert dient de zilveren laag stof om licht en warmte weg van je lichaam te reflecteren. Naast de voordelen van temparatuurbeheersing kun je met de stof drogen en afkoelen als het voor jou te zweterig wordt, dit doe je door de jas om te keren en zo het zweet te luchten. Deze stof heeft ook prijzen gewonnen, namelijk de OutDoor Industry Award, iF design award en de ISPO BrandNew Award.

Robotic Jacket:

Omius is een startup die met het idee is gekomen om een jas te maken die kuntsmatige intelligentie en robotica gebruikt om automatisch je persoonlijke temperatuur aan te passen tijdens veranderende weersomstandigheden en activiteiten. De stof van de jas is waterdicht en winddicht. De stof heet als het ware een soort ‘mondjes’. De spleetachtige ventilatieopeningen lopen op en neer in kolommen op de borst en bovenrug. Door deze openingen is er meer ventilatie mogelijk. De openingen in de stof worden automatisch geopend en gesloten wanneer de lichaamstemperatuur stijgt of daalt. Er word in de jas dan ook gebruik gemaakt van een temperatuursensor om de lichaams- en omgevingstemperatuur te meten en er zit een ingebouwde processor in die met behulp van bedieningshardware de ventilatieopeningen kan sluiten. De jas bevat ook druksensoren, zodat de gebruiker zelf ook de ventilatieopeningen handmatig kan bedienen. In de jas is dus een systeem gebouwd dat gegevens onthoudt om zo jouw temperatuurvoorkeuren te leren. De Omius-hardware is geintegreerd in de borst, rug en oksels van de jas en weegt ongeveer 100 gram. De lithium-polymeerbatterij zou een dag mee moeten gaan. De openingen zijn afhankelijk van de batterij. Is de batterij leeg, werkt de jas dus niet. Hieronder is de jas te zien. Die rode stukjes zijn de ‘huidmondjes’ die de jas dus laten ademen.

Electronically actuated vents give the Omius jacket advanced breathing

Clim8 shirt:

Het bedrijf Clim8 ontwikkelde een op sensoren gebaseerd temperatuurregulatiesysteem. Hoe werkt het shirt: Sensoren zijn ingebouwd in het garen van het shirt. Deze sensoren meten de huidtemperatuur, omgevingstemperatuur, activiteitsniveau en luchtvochtigheid. De gegevens worden gestuurd naar een bijbehorende app en zo kan automatisch de temperatuur aangepast worden via de geïntegreerde verwarmingselementen. Jij kan zelf via de app jouw gewenste temperatuur opgeven. Het shirt levert verwarming als het koud is en verkoeling als het warm is. De stof kan gewassen worden en is flexibel.

 
 
 

Bestaan er stoffen die lichtgeleiden of zijn er mogelijk heden om met stof elektriciteit op te wekken?

Tegenwoordig is er al sprake van kleding waarin ledverlichting wordt gebruikt om van binnenuit het kledingstuk kleur of patronen te laten zien. Natuurlijk wordt er ook gebruikt gemaakt van bijvoorbeeld beamers om op kleding patronen te projecteren. Zoals je hiernaast kan zien. Alleen hier werkt het natuurlijk op batterijen. Wij zijn op zoek naar een techniek die het mogelijk maakt om zelf energie op te wekken of te kunnen geleiden zonder dat daar nog een batterij of zelfs lamp voor nodig is.

Natuurlijk is het algemeen bekend dat metalen als aluminiumkoperzilver en goud elektrische stroom erg goed geleiden.

Elektric textile:

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology hebben een weefsel ontwikkeld dat bewegingsenergie omzet in elektrische energie. Hoe groter de belasting wordt op het textiel, hoe meer elektriciteit er wordt gegenereerd. De stof kan genoeg vermogen produceren op dit moment om een LED te verlichten, draadloze signalen te verzenden of bijv een zakrekenmachine of digitaalhorloge te laten werken. Deze technologie is gebaseerd op het piezo-elektrisch effect. Dit effect houdt in dat kristallen van bepaalde materialen onder invloed van druk elektrische spanning produceren en andersom. De stof is gemaakt van een piezo elektrisch garen te weven samen met een elektrisch geleidend garen. Dat laatste garen is nodig om zo de stroom te transporteren. De stof is flexibel en zacht en werkt het beste wanneer het nat of vochtig is, want dan is de stof zwaar en komt er dus druk op te staan, wat leidt tot elektriciteitopwekking. In deze stof zit veel potentie, omdat het ook nog mogelijk is om er ander textiel aan toe te voegen, zodat het zo draagbaar mogelijk gemaakt zou kunnen worden. Op de afbeelding hieronder is een van de onderzoekers te zien met de stof die verwerkt is in het hengsel van de tas.

Wat is de meest rekbare stof die er bestaat?

Spandex/lycra:

Dit is een elastisch garen. Het ontstaat uit een chemische reactie. Het is een hele lange dunne elastische draad. Je kan deze draad wel tot 600% uitrekken voordat het breekt. Het garen wordt altijd in een mix verwerkt in kleding. Het nadeel van Spandex is dat het slecht tegen chloor en zonlicht kan. Dit komt door de elastomeren die erin zitten. Daarentegen kan het wel goed tegen transpiratievocht.

Rubber/latex:

Dit materiaal is gemaakt van de sap van een boom. Het is enorm rekbaar, zelfs elastischer dan spandex. Ook is het waterdicht. Het nadeel van deze stof is dat het erg moeilijk is om te naaien, niet ademend is en het kan gaan irriteren aan de huid.

Neoprene Rubber:

Dit is een syntetische polymeer dat rubber nabootst. Het wordt vaak gebruikt in wetsuits. Het is een dik materiaal dat water op kan nemen en het is erg rekbaar.

 

Vanuit dit onderzoek heb ik de volgende voorspellingen gemaakt:

Stoffen en materialen mogelijk over 10 jaar:

Over 10 jaar zal er in de wereld steeds meer ontwikkelingen zijn op het gebied van elektronisch textiel. Onderzoeken zullen zich steeds verder uitbreiden, omdat de wereld digitaliseert. Acne ziet het belang van deze onderzoeken in, omdat zij de kwaliteit van hun producten zo hoog mogelijk willen houden en besluit om deze onderzoeken ook te ondersteunen. Nog steeds zal er gebruik worden gemaakt van de bestaande rekbare stoffen die er al zijn, er zal nog geen nieuwe soort zijn gemaakt. Ook wordt er steeds meer gebruik gemaakt van led licht in kleding, dit zal een nieuwe trend zijn.

Stoffen en materialen over 50 jaar:

Over 50 jaar zullen er kledingstukken op de markt zijn die je temperatuur kunnen aanpassen. Dit zal nu alleen nog mogelijk zijn bij sportkleding en jassen. Wel is er al grote vraag vanuit consumenten voor in het dagelijkse leven. Het is mogelijk om met stof elektriciteit op te wekken die sterk genoeg is om je telefoon op te kunnen laden. Acne heeft ook jassen die jouw temperatuur kunnen regelen. Er wordt een soort stof gecreëerd die nog rekbaarder is dan de stoffen spandex en rubber. De stof ontstaat uit een chemische reactie.

Stoffen en materialen over 100 jaar:

Over 100 jaar zal Acne in hun onderzoekslab een nieuwe soort stof hebben ontwikkeld genaamd ACNESUSTIAN. Dit is mogelijk geweest door alle onderzoeken en experimenten die er zijn gedaan. De stof ontstaat uit een chemische reactie die wordt verkregen uit een hele bijzondere nieuwe plantsoort die is gecreëerd in het lab. Door de chemische reactie komt er dus een stof uit die elektriciteit opwekt door jouw lichaamswarmte en zo is het mogelijk om van binnenuit een hologram te projecteren. De stof is ook ontzettend rekbaar en zacht, waardoor het pak zich kan vormen naar iedere gewenste lichaamsvorm. Ook zitten er in de stof zogenaamde hele minuscule huidmondjes die warmte vast kunnen houden en vrijlaten. Zo kan de stof zich perfect aanpassen aan de gewenste lichaamstemperatuur. Acne wil zo duurzaam en transparant mogelijk worden en kiezen er dus voor om ook aan dit pak de stof toe te voegen die door jouw beweging en warmte, licht kan geleiden en zo een hologram kan projecteren. De stof kan ook worden verbonden met je telefoon of lenzen, zodat jij je downloads kan projecteren op het pak. Dit is duurzaam, omdat er zo geen kleding meer geproduceerd hoeft te worden en er gewerkt wordt met een nieuwe stof die recyclebaar is en oneindig. Acne zorgt voor een revolutie in de kledingindustrie.