Der nächste Schritt in der Entwicklung von Gadgets wird Kleidung sein. Im Vergleich zu Geräten hat es ein paar entscheidende Vorteile: erstens eine große Fläche, die als Energiequelle genutzt werden kann, zum Beispiel durch das Platzieren einer Solarbatterie, und zweitens die Nähe zum Körper, was bedeutet, dass Kleidung lebenswichtig überwachen kann Anzeichen: Herzschlag, Körpertemperatur, Atmung.
Dies ist besonders wichtig für Menschen, die an chronischen Krankheiten leiden und eine ständige Überwachung benötigen. Und für Anhänger eines gesunden Lebensstils, die sich Sorgen um die körperliche Fitness machen, sind intelligente Geräte mit Sensoren, die Daten zu Herzfrequenz, Druck, körperlicher Aktivität und verbrannten Kalorien übertragen, höchst willkommen. Elektronische Sensoren und Biosensoren, die in das Gewebe eingebettet sind und Kontakt mit dem Körper haben, arbeiten viel genauer als beispielsweise Sensoren an einem Fitnessarmband oder dieselbe Software in einer Kamera, die ein Training aufzeichnet. Mithilfe eines verzweigten Sensorrasters und der Elektromyographie-Technologie in Trainingsanzügen kann sogar die Muskelbelastung überwacht werden, wodurch Sie die Trainingsintensität anpassen und effizienter durchführen können.
Moderne Technologien bieten scheinbar große Chancen für die Produktion von smarter Kleidung, die jedoch noch langsam und unsicher auf den Markt kommt. Die bei der Herstellung verwendeten Batterien und Digitalanzeigen sind teilweise zu schwer zu verbiegen, und das Einsetzen in die Alltagskleidung ist keine leichte Aufgabe. Smart Textiles sind in der Regel wenig bequem und zu teuer in der Herstellung. Daher ist heute mehr denn je die Herstellung von leichter und flexibler Materie relevant, die ausreichend dicht und haltbar ist, angenehm für die Haut ist und gleichzeitig als Energiequelle dienen könnte.
Kürzlich organisiert durch die Bemühungen der Russischen Staatsuniversität. A. N. Kosygin und dem Kurchatov-Institut ist das Biodesign Innovation Center genau darauf ausgelegt, einen solchen Stoff zu entwickeln. Das Zentrum plant die Herstellung von Textilmaterialien mit einer eingebetteten Biobrennstoffzelle, die in der Lage ist, im menschlichen Schweiß enthaltene organische Substanzen zur Stromerzeugung zu verbrauchen. Ja, wir alle schwitzen. Die Natur hat uns mit 2 bis 4 Millionen Schweißdrüsen belohnt, die sie über die gesamte Körperoberfläche verteilt hat. Bereits drei bis vier Wochen nach unserer Geburt beginnen die sogenannten ekkrinen Drüsen zu arbeiten unermüdlich unser ganzes Leben lang. Auch im Ruhezustand produzieren wir weiterhin 400–600 ml Schweiß pro Tag, jedoch unbemerkt von uns und anderen. Wie Sie wissen, besteht Schweiß zu 98 % aus Wasser. Aber die restlichen 2% sind nur ein Lagerhaus für eine Vielzahl chemischer Verbindungen, darunter Harnstoff, Harnsäure, Ammoniak und Kreatinin, Histamin, Steroidhormone, Cholesterin, Aminosäuren, Serin, Histidin, Glukose sowie Natrium, Kalium, Magnesium , Calcium, Chlorionen, Phosphor, Jod. Die in ihnen verborgene Energie wollen Forscher des Zentrums für Biodesign mit Hilfe von Biobrennstoffzellen freisetzen. Und da ihre Elektroden aus neuen Polymermaterialien mit immobilisierten Enzymen bestehen, behält das Material seine Flexibilität und sein geringes Gewicht. Im Labor wurden bereits Versuchsmuster gewonnen. Die Hauptaufgabe der gemeinsamen Arbeit der beiden Institute besteht darin, eine Technologie zu entwickeln, um Elektroden in Geweben anzubringen und zu fixieren, ohne deren Eigenschaften zu verlieren.
Für diese Zwecke planen sie den Einsatz von Stoffen auf Basis von technischem Hanf. Die Wahl beruht auf der Kombination seiner guten hygienischen, antistatischen Eigenschaften mit hoher Absorptionskapazität, die es ermöglicht, eine "Imprägnierung" aus neuen Polymermaterialien effektiv aufzutragen, um dem Material besondere Eigenschaften zu verleihen. Es ist diese Fähigkeit des Hanfs, die dazu beiträgt, die Elektroden Stoff zu integrieren und ihn in eine unerschöpfliche Energiequelle zu verwandeln, während er leicht und komfortabel bleibt, da er die Notwendigkeit beseitigt, schwere und unbequeme Batterien und Kabel darin einzunähen.
Auch im Westen wird versucht, Schweiß in eine Energiequelle umzuwandeln. Insbesondere suchen Spezialisten am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg in Deutschland nach einer Möglichkeit, es als Treibstoff für Herzschrittmacher und Cochlea-Implantate für Menschen mit starkem Hörverlust zu verwenden. Die Aufgabe eines solchen Implantats ist es, die Fasern des Hörnervs in der Cochlea mit elektrischen Impulsen zu stimulieren. Damit kommt er hervorragend zurecht, aber das Hörimplantat hat einen entscheidenden Nachteil, seine Zuführvorrichtung ist am Kopf befestigt. Und wenn es deutschen Wissenschaftlern gelingt, ein Schema umzusetzen, bei dem der Körper selbst die für die Funktion eines Cochlea-Implantats notwendige Energie liefert, wird dies die Lebensqualität von Menschen mit Hörproblemen erheblich verbessern.Aber all diese Projekte befinden sich erst in der Entwicklung, und es wird viel Zeit brauchen, sie zum Leben zu erwecken. In der Zwischenzeit werden wir Ihnen sagen, welche Früchte der modernen Technologien jetzt genutzt werden können. Ausgestattet mit einem biometrischen kabellosen Fitness-Tracker ermöglicht der Sport-BH OMbra des kanadischen Unternehmens OmSignal, das auf Biosensor-Kleidung spezialisiert ist, die Aufzeichnung von Herzfrequenz, Atemfrequenz, verbrannten Kalorien und zurückgelegter Strecke. Das smarte T-Shirt Mijia Cardiogram des chinesischen Elektronikriesen Xiaomi, das die Körperströme des Menschen nicht induktiv erfassen kann, erfasst dank der in sein Material eingewebten innovativen COTECH-Sensorfasern auch die Herzfrequenz. Außerdem kann es mit Hilfe eines im Brustbereich angebrachten optischen Sensors auch ein Elektrokardiogramm in Echtzeit aufzeichnen. Die smarte Levi's® Commuter™ Trucker Jacket ist aus Googles neuem Project Jacquard-Jacquard-Stoff gefertigt, sodass Sie Ihre Kleidung einfach und kabellos mit Ihrem Smartphone verbinden können. Um einen Anruf anzunehmen oder Nachrichten abzurufen, drücken Sie einfach auf die Manschette oder streichen Sie mit dem Finger darüber. Darüber hinaus kann die Funktionalität jeder Bewegung unabhängig konfiguriert werden. Levi's hat davon Abstand genommen, die leitfähigen Fäden direkt in den Stoff einzuweben, und stattdessen einen kleinen Sensorstreifen am linken Ärmelbündchen angebracht. Neben der Tatsache, dass der Sender kleiner und leichter geworden ist, konnten dadurch auch die Kosten des Produkts gesenkt werden.
Und obwohl schicke Klamotten natürlich noch neu für uns sind, machen sie unser Leben nicht nur einfacher, sondern auch bequemer und interessanter.
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