Siamo abituati a pensare al capo di abbigliamento come a semplice stoffa cucita insieme che ci permette di tenerci caldi e proteggerci dalle intemperie. Eppure, negli ultimi anni, c’è chi ha cercato di portare il mondo del tessile ad un livello superiore, ben oltre il semplice concetto di funzionalità e stile, sviluppando tessuti elettronici dalle molteplici caratteristiche e applicazioni.
In un mondo che si muove in una direzione sempre più smart, dunque, anche gli abiti che indossiamo iniziano ad assumere caratteristiche – per così dire – più futuristiche, andando di conseguenza incontro a necessità di maggiore personalizzazione e cura di se stessi.
Tra non molto potremmo iniziare seriamente a sentire parlare sempre più spesso di e-textiles, vale a dire tessuti intelligenti che integrano al loro interno – tra le altre – linee elettriche per il monitoraggio biometrico.
Cosa sono i tessuti elettronici
Anche conosciuto come tessuto smart, l’e-textile è un materiale tessile dotato di componenti elettronici che migliorano le prestazioni di dispositivi indossabili, veicoli e altri prodotti. Può essere sviluppato sia come prodotto tessile autonomo oppure progettato per essere incorporato in un tessuto già esistente.
I tessuti smart offrono un ampio ventaglio di funzionalità per i prodotti tessili morbidi, tra cui riscaldamento, illuminazione e tecnologie di rilevamento. Vale altresì la pena sottolineare che alcune tecnologie associate ai tessuti intelligenti, come il LEL, possono essere integrate anche in superfici di natura diversa, come legno o policarbonato.
La storia dei tessuti intelligenti
Per quanto possa sembrare incredibile, le radici primigenie di questa moderna invenzione affondano in tempi piuttosto antichi, anche se i nostri avi ancora non ne conoscevano le reali potenzialità.
Sembra infatti che i primissimi fili conduttivi venissero usati addirittura all’epoca elisabettiana (nel XVI secolo): a quei tempi, infatti, i fili d’oro venivano intrecciati negli abiti per dare loro un’apparenza più scintillante. Oggi sappiamo usare molto bene fili d’argento o di nichel per le loro capacità conduttive, ma com’è ovvio sono secoli che usiamo fili metallici per decorare i nostri vestiti.
Facciamo un salto di quattro secoli e arriviamo al 2007, quando Leah Buechley sviluppa il Lilypad, un microcontrollore progettato appositamente per i tessuti (Adafruit avrebbe poco dopo creato la propria versione, chiamata Flora). Nel 2014, inoltre, Dupont ha presentato il suo inchiostro conduttivo e flessibile alla fiera Printed Electronics 2014. Soltanto un anno dopo, nel 2015, il Project Jacquard di Google attira l’attenzione del settore tecnologico sui tessuti elettronici durante la conferenza Google I/O.
Negli ultimi dieci anni, per il resto, l’accelerazione in questo senso è stata evidente: nel giro di un decennio brand come Wearable Experiments, Interwoven e The Crated hanno sviluppato prodotti e progetti basati sui tessuti elettronici e sulla tecnologia indossabile invisibile.
L’esperimento del MIT
Di recente ad interessarsi a questa innovazione tecnologica sono stati anche i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, che utilizzando un nuovo processo di fabbricazione hanno sviluppato tessuti intelligenti che aderiscono perfettamente al corpo, permettendo di rilevare la postura e i movimenti di chi li indossa.
Il progetto è partito dalla lavorazione di un particolare tipo di filato plastico e dell’uso del calore per fonderlo parzialmente (è un processo che si chiama termoformatura): in questo modo, gli studiosi sono riusciti a migliorare in modo significativo la precisione dei sensori di pressione integrati nei tessuti a maglia multistrato, battezzati per l’occasione 3DKnITS.
Il risultato dei loro studi si è concretizzato nella creazione di due distinti prodotti: da un lato una scarpa, dall’altro un tappeto “intelligente”, entrambi dotati di un sistema hardware e software capace di misurare e analizzare in tempo reale i dati raccolti dai sensori di pressione. Grazie a un sistema di apprendimento automatico, i movimenti e le posizioni yoga eseguiti da una persona sul tappeto intelligente sono stati riconosciuti con un’accuratezza del 99%.
Si tratta di un’invenzione con delle potenzialità enormi, perché si potrebbe sfruttare specialmente nel settore sanitario e nell’ambito della riabilitazione. Per esempio, potrebbe essere usata per progettare scarpe intelligenti in grado di monitorare la camminata di pazienti in recupero dopo un infortunio o calze capaci di rilevare la pressione esercitata sul piede di una persona diabetica, contribuendo a prevenire ulcere.
Una tecnologia simile, adattata a seconda dei contesti e delle necessità, può rivelarsi tra l’altro molto versatile. Come ha a proposito aggiunto Irmandy Wicaksono, uno dei ricercatori che ha lavorato al progetto:
Con la maglieria digitale, è possibile progettare pattern personalizzati e integrare i sensori direttamente nella struttura del tessuto, rendendolo confortevole e senza interruzioni, adattandolo perfettamente alla forma del corpo.
E i vantaggi non finiscono qui. Il metodo di produzione di queste particolari fibre digitali consente una rapida creazione di prototipi ed è facilmente scalabile per una produzione su ampia scala.
L’esperienza TEX COMPETENCE
Molto interessante in quest’ottica è l’esperienza del tutto Made in Italy della joint venture tra ComfTech e Canclini, il cui obiettivo è stato quello di unire la tecnologia degli smart textile con l’eccellenza del tessile italiano per creare tessuti intelligenti utilizzabili in diversi settori, oltre all’abbigliamento.
Comftech in particolare si è specializzata negli anni in wearable e sistemi di monitoraggio indossabili, integrando sensori tessili con una tecnologia avanzata. Con 5 brevetti e una forte spinta alla ricerca, sviluppa soluzioni per il monitoraggio fisiologico in ambito clinico, sportivo e wellness. Canclini, per contro, è un brand di spunta nella produzione di tessuti di alta gamma per la moda, e offre alla sua clientela un’ampia gamma di materiali innovativi. il punto d’arrivo finale di questa collaborazione è, in definitiva, esplorare nuovi scenari nel settore degli smart textile.
Il progetto STEX
C’è poi il progetto STEX, guidato da Microgate e finanziato dai fondi FESR, che di recente ha sviluppato uno smart textile per monitorare in tempo reale gli indicatori biomeccanici e metabolici degli atleti. Coordinato dall’ing. Roberto Biasi (Microgate) e dal prof. Lugli (Univ. di Bolzano), ha coinvolto anche l’Università di Verona con la prof.ssa Silvia Pogliaghi.
Il team di studiosi ha preso in considerazione in questo caso due distinti parametri, cioè la frequenza respiratoria e la concentrazione di ammonio nel sudore, indicatori della fatica muscolare e del passaggio da attività aerobica ad anaerobica. Il sensore respiratorio, integrato in una maglia da ciclismo, è stato realizzato con serigrafia su tessuti forniti da Texmarket. Il sensore di ammonio, basato su nanotubi di carbonio e tecnologia FET, ha inoltre permesso una misurazione non invasiva.
Gli ambiti di applicazione
Riassumiamo a questo punto tutti i possibili ambiti di applicazione di questa particolare tecnologia tessile.
- Nella moda: questi tessuti tecnologici innovativi e smart sono ideali per creare capi di abbigliamento unici e all’avanguardia capaci di lasciare chiunque senza parole;
- In ambito sportivo: materiali tecnologici luminosi possono rivelarsi perfetti per runner e atleti che si allenano di notte. Non dimentichiamo inoltre la possibilità che questi materiali hanno di analizzare le prestazioni sportive;
- Settore medico: questi tessuti intelligenti possono essere in grado di monitorare lo stato di salute di una persona, rilevando parametri come il suo battito cardiaco;
- Sicurezza sul lavoro: possono funzionare come dispositivi per segnalare situazioni di emergenza, come un uomo a terra. In aggiunta, grazie all’aggiunta di LED integrati, aumentano la visibilità dei lavoratori stradali in condizioni di scarsa illuminazione.
