Indianassa sijaitsevan Purduen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kangasinnovaation, jonka avulla käyttäjä voi ohjata ja käyttää elektronisia laitteita vaatetuksen kautta. Tämän uusi sateenkestävä ja likaa hylkivä kangastekniikka muuttaa vaatteet itsenäisiksi kaukosäätimiksi, sillä mukana on energiaa kerääviä osia.

- Ensimmäistä kertaa tarjolla on tekniikka, joka kykenee muuttamaan kaikki olemassa olevat kangastuotteet tai tekstiilit omavoimaisiksi e-tekstiileiksi, jotka sisältävät anturit, musiikkisoittimet tai yksinkertaiset valaistusnäytöt yksinkertaisella kirjonnalla. Ja tämä kaikki ilman, että tarvitaan kalliita ja monimutkaisia valmistusprosesseja, kertoo professori Ramses Martinez.

Purduessa kehitetty vedenpitävä, hengittävä ja antibakteerinen omaenerginen vaatetus tukeutuu omnifobisiin tribosähköisiin nanogeneraattoreihin (RF-TENG). Kirjonnan ja fluorattujen molekyylien ja nanohiutaleiden yhdistämisestä syntyneet RF-TENG-nanogeneraattorit voidaan sisällyttää mihin tahansa kuitupohjaiseen tekstiiliin antamaan käyttötehoa puettaville laitteille.

Nanogeneraattorit keräävät sähköstaattista energiaa tekstiilien hankausliikkeistä. RF-TENG -tekniikka kykenee tuottamaan 600 mikrowattia neliösenttiä kohti. Teknologia on patentoitu ja tutkijat etsivät kumppaneita testaamaan ja kaupallistamaan tekniikkaansa.

National University of Singaporen tutkijat ovat puolestaan keksineet uuden tavan puettavien laitteiden tehokkaaseen yhdistämiseen. He sisällyttivät johtavia tekstiilejä vaatteisiin yhdistääkseen dynaamisesti samanaikaisesti useita puettavia laitteita.

Tämän "langattoman kehon anturiverkon" avulla laitteet voivat lähettää dataa tuhat kertaa vahvemmilla signaalilla kuin perinteiset tekniikat, mikä tarkoittaa laitteiden akun käyttöiän dramaattista parannusta. Tällä hetkellä melkein kaikki vartaloanturit, kuten älykellot, kytkeytyvät älypuhelimiin ja muuhun elektroniikkaan radioaaltojen kuten Bluetoothin ja wifin välityksellä.

Nämä RF-aallot säteilevät ulospäin kaikkiin suuntiin, mikä tarkoittaa, että suurin osa energiasta menetetään ympäröivälle alueelle. Näin ollen apulaisprofessori John Ho ja hänen tiiminsä halusivat rajoittaa signaaleja anturien välillä lähemmäksi vartaloa käytön tehokkuuden parantamiseksi.

Heidän ratkaisunaan perustuu metamateriaaleihin. Niiden avulla voidaan luoda plasmonisia pinta-aaltoja, jotka voivat liukua langattomasti ympäri kehoa vaatteissa. Signaalien energia laitteiden välillä pidetään lähellä vartaloa sen sijaan, että se leviää kaikkiin suuntiin.

Signaalitehon lisäys ei vaadi muutoksia älypuhelimeen tai Bluetooth-laitteeseen. Metamateriaali toimii minkä tahansa olemassa olevan langattoman laitteen kanssa kullekin suunnitellulla taajuuskaistalla.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 16.8.2019